论文部分内容阅读
开式整体叶盘是高推重比航空发动机的重要零件,其高效和高质量的制造加工一直是一个技术难题,其对加工工艺提出了越来越高的要求。在整个加工过程中,通道加工是对加工效率和最终加工质量有着直接影响,本文针对现有问题,进行了开式整体叶盘通道的高效复合铣加工工艺优化,主要进行了如下研究:首先,对被加工开式整体叶盘通道几何特征进行分析,给出了通道最大深度和宽度,通道间相邻叶片型面的扭转度和弯曲度计算方法,分别进行了轴向和径向刀具可达性分析。对加工区域进行了规划求解。对比分析了复合铣加工工艺和现有加工工艺特点,确定了优化原则。对复合铣专用加工刀具进行了优选分析,系统地设计了通道复合铣加工工艺流程。其次,给出了基于通道最小距离盘铣开槽区域规划方法,得到了定轴盘铣加工刀位轨迹。根据通道临界包络直纹面确定了插铣扩槽加工区域,根据建立的优化模型对包络直线进行了求解,同时计算了插铣刀位点和刀轴矢量,规划了四轴插铣扩槽加工刀位轨迹。进行了侧铣分层加工优化,并给出了侧铣直线插补误差的计算方法。再次,在此基础上,进行了开式整体叶盘典型材料钛合金加工工艺参数基础试验,分别设计了盘铣开槽,插铣扩槽和分层侧铣钛合金试验方案,采集了切削力数据。在本试验条件下,通过数据直观分析和计算,进行了复合铣加工工艺参数优选。最后,结合加工工艺参数优选原则和刀位轨迹优化方案,进行了实例零件的复合铣编程实现和加工过程仿真。通过对比分析和计算仿真结果,验证了所优化的开式整体叶盘通道加工方案。