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曲面薄壁零件非接触在线精密测量
优质期刊推荐可变轴曲面轮廓铣在异型薄壁零件加工中的应用--《航空制造技术》2008年16期
可变轴曲面轮廓铣在异型薄壁零件加工中的应用
【摘要】：针对异型薄壁零件这一典型零件,讨论了可变轴曲面轮廓铣在数控程序设计及加工中的应用,研究了可变轴曲面轮廓铣在整个加工编程流程中各主要参数的功能和应用特点。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：V261.23【正文快照】：
自20世纪中期以来,头盔显示器的作用和应用在国内外日益受到广泛的关注。头盔显示器安装在飞行员头盔上,由于受到安装部位(飞行员头部及颈部)承载能力的限制,要求所研制的双目头盔必须是微型的和重量很轻的装置,而零件的轻型化势必使零件结构打破传统,造成零件形状异形、薄壁
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曲面薄壁零件柔性装配定位系统设计与实现
优质期刊推荐铣削钛合金薄壁件刀具结构设计研究--《山东大学》2012年硕士论文
铣削钛合金薄壁件刀具结构设计研究
【摘要】：钛合金是一种重要的结构金属,具有耐热性、耐蚀性和比强度高等优点,被广泛应用于各工业领域,但是由于切削钛合金过程中刀具易磨损等原因使其成为一种典型的难加工材料。薄壁类零件由若干侧壁和腹板组成,由于钛合金薄壁类零件具有节约材料,结构紧凑和重量轻的特点,在航空工业领域广泛使用钛合金薄壁类零件。但薄壁类零件结构形状复杂,刚度低,外形协调要求高,加工中极易发生变形和振动。在加工钛合金薄壁件的过程中,振动,高温和应力导致刀具磨损较快。针对薄壁类零件的难加工性,本文以Ti-6Al-4V及Ti-6Al-4V薄壁类零件为研究对象,借助于理论分析,有限元仿真和试验研究,对铣削Ti-6Al-4V的立铣刀进行了合理选择,为立铣刀的结构优化提供一定的支持。
对刀具的刀尖结构进行选择,根据刀具圆弧过渡刃的半径以及工艺参数对面铣过程的几种类型进行分类,根据分类选取面铣加工中一种常见的形式,对面铣Ti-6Al-4V进行切削力建模,最后通过铣削试验,对铣削力模型的有效性进行了验证,分析了圆弧过渡刃的变化对铣削力的影响规律。
建立铣削Ti-6Al-4V三维有限元仿真模型,并对仿真模型进行了试验验证；对不同圆弧过渡刃半径的刀具面铣Ti-6Al-4V过程进行动态物理仿真,通过切削力、切削温度和米塞斯应力的对比,分析不同圆弧过渡刃半径刀具对铣削Ti-6Al-4V的影响规律,并选出适合铣削Ti-6Al-4V的刀具圆弧结构。
根据Ti-6Al-4V的材料特性,采用单因素试验法从切削力,切削温度、刀具应力和切屑厚度等方面,分析对比不同前角,后角和螺旋角对铣削Ti-6Al-4V的影响规律。
根据钛合金薄壁零件难加工的特点,以前角,后角和螺旋角为因素,用正交试验方法,利用三维绘图软件设计不同的几何参数的整体式螺旋立铣刀,利用有限元软件进行仿真,研究刀具结构对薄壁件加工变形的影响。优选出适合加工钛合金薄壁件的刀具结构。
【关键词】：
【学位授予单位】：山东大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TG711【目录】：
目录5-8CONTENTS8-11摘要11-13ABSTRACT13-15第一章 绪论15-29 1.1 引言15-16 1.2 铣削钛合金刀具结构设计研究现状16-19
1.2.1 铣削钛合金刀具种类及特点16-17
1.2.2 铣削钛合金刀具设计研究现状17-18
1.2.3 加工钛合金薄壁件刀具研究现状18-19 1.3 刀具结构对钛合金切削性能的研究19-23
1.3.1 刀尖对切削钛合金的影响19-21
1.3.2 前角对切削钛合金的影响21-22
1.3.3 后角对切削钛合金的影响22-23
1.3.4 螺旋角对切削钛合金的影响23 1.4 有限元在刀具结构设计中的应用23-26 1.5 课题研究背景及意义26-27 1.6 课题主要内容及论文框架27-29第二章 基于圆弧过渡刃半径及工艺参数的铣削力建模29-45 2.1 引言29 2.2 铣削力建模29-34
2.2.1 刀尖结构形式选择29-31
2.2.2 等效切削面积计算31-33
2.2.3 二维铣削模型的建立33-34
2.2.4 切削力计算34 2.3 铣削Ti-6Al-4V试验34-42
2.3.1 铣削Ti-6Al-4V实验设计34-38
2.3.2 铣削试验结果38-42 2.4 本章小结42-45第三章 铣削钛合金立铣刀圆弧过渡刃半径优选45-61 3.1 引言45 3.2 铣削Ti6Al4V有限元仿真及试验验证45-53
3.2.1 材料模型的建立45-46
3.2.2 Ti-6Al-4V本构关系模型46-48
3.2.3 铣削Ti-6Al-4V仿真过程48-49
3.2.4 有限元仿真模型试验验证49-53 3.3 铣削钛合金立铣刀刀尖优选53-59
3.3.1 立铣刀三维铣削过程的建立53-54
3.3.2 立铣刀三维铣削仿真结果54-59 3.4 本章小结59-61第四章 基于刀具磨损率的铣削钛合金刀具结构设计61-77 4.1 引言61 4.2 刀具磨损率模型61 4.3 铣削Ti-6Al-4V刀具材料选择61-62 4.4 精加工Ti-6Al-4V时刀具前角选择62-65
4.4.1 前角对切削温度的影响63
4.4.2 前角对刀具应力的影响63-64
4.4.3 刀-屑接触长度64-65 4.5 精加工Ti6Al4V刀具后角选择65-71
4.5.1 后角对切削力的影响66-67
4.5.2 后角对切削温度的影响67-69
4.5.3 后角对刀具应力的影响69-71 4.6 切削Ti6Al4V立铣刀螺旋角选择71-74
4.6.1 立铣刀螺旋角对切削力影响71-73
4.6.2 基于铣削均匀性的刀具结构选择73-74 4.7 本章小结74-77第五章 铣削钛合金薄壁件立铣刀结构设计77-97 5.1 引言77 5.2 铣削薄壁件力学模型77-80
5.2.1 铣削薄壁件切削啮合角分析77-79
5.2.2 铣削薄壁件切削力计算79-80 5.3 不同结构立铣刀铣削钛合金薄壁件仿真分析80-87
5.3.1 铣削薄壁件仿真的建立80-83
5.3.2 立铣刀结构对切削力的影响83-84
5.3.3 立铣刀结构对工件变形影响84-85
5.3.4 立铣刀结构对刀具应力及变形的影响85-87 5.4 铣削钛合金Ti-6Al-4V腹板立铣刀结构设计87-94
5.4.1 不同立铣刀铣削腹板仿真建立87-90
5.4.2 立铣刀结构对切削力的影响90-91
5.4.3 立铣刀结构对腹板变形的影响91-92
5.4.4 立铣刀结构对刀具应力及变形的影响92-94 5.5 本章小结94-97第六章 结论与展望97-99 6.1 结论97-98 6.2 展望98-99参考文献99-105攻读硕士学位期间发表的论文与参研课题105-107 发表论文105 参研课题105-107致谢107-108学位论文评阅及答辩情况表108
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