渦旋盤高速精密銑削切削熱理論分析及數(shù)值模擬.pdf

1、渦旋壓縮機是一種發(fā)展迅速的高效容積式流體機械，目前對其核心部件渦旋盤的特性研究越來越深入。其中，高速切削加工過程中熱變形的產(chǎn)生是影響渦旋盤加工精度和質量的主要原因。本文對組合型線渦旋盤的高速精密銑削加工過程中的切削熱問題進行了研究。
　　本研究主要內容包括：⑴組合型線的渦旋盤數(shù)控銑削加工。選用數(shù)值逼近的方法加工渦旋盤，先采用粗加工的加工策略，然后在粗加工的基礎上采用精加工方式獲取幾何尺寸、形狀精度及表面質量符合要求的工件。⑵任意時

2、刻和位置處的溫度變化情況分析。采用單一變量的方法，模擬了y值一定時，x=z=20mm處不同的熱源熱量引起溫度隨時間的變化規(guī)律，呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢，20s時溫度達到最大值，此時溫差最大為208℃，隨著時間的增加，溫差逐漸減小，直至為零；t=20s時刻，不同z值的情況下，溫度隨著 x值的變化規(guī)律，基本上在 x=0.06m位置處，溫度基本趨于室溫。⑶三個變形區(qū)熱源熱量的理論分析和數(shù)值計算。渦旋盤與刀具之間的摩擦切削熱主要是來自于剪切區(qū)和刀

3、-件摩擦區(qū)，研究了這兩個變形區(qū)產(chǎn)生的熱量對渦旋盤的影響。剪切區(qū)熱量比例分配系數(shù) R1和刀-件摩擦區(qū)產(chǎn)生的熱量比例分配系數(shù)R3都隨著主軸轉速的提高而增加，主軸轉速越高，傳入工件的熱量越少。⑷剪切溫度和應變-應力的變化規(guī)律及實際銑削加工過程中溫度-時間變化情況。隨著切削速度 v的增加，剪切應變率每升高213/s，剪切應力s大約增加20MPa，剪切溫度一直呈現(xiàn)上升趨勢，當主軸轉速達到7000r/min時，此時渦旋盤溫升緩慢，切削溫度基本保持在