复杂曲面铣削加工表面残余应力预测与实验研究

发布时间：2024-01-22 07:49

　　可调距桨作为一种典型的复杂曲面零件,是全回转推进器的重要组成部分。螺旋桨加工后的表面性能,直接影响全回转推进器的推进效率和服役性能。近年来,高服役性能螺旋桨的研制需求对其加工表面完整性提出了更高的要求。作为表面完整性的重要指标之一,桨叶残余应力分布直接影响到工作应力,对疲劳寿命具有重要影响。在工业中,普遍采用环形刀加工大型复杂曲面零件。根据切削加工残余应力的形成机理,残余应力的来源是切削力作用下形成机械应力,切削温度和温度梯度作用下形成热应力。精加工作为最后一道工序,其切削状态量会影响到零件表面质量,因此有必要对这种工艺下的切削力、切削热状态进行研究,进而计算该状态量下形成的残余应力。迄今为止,在三维铣削加工残余应力建模方面取得的成果,特别是对于复杂曲面加工,还相当有限。为此,本文对复杂曲面铣削加工的残余应力预测模型进行了研究。目前曲面加工铣削力的预测主要采用机械模型和大量实验数据的统计结果,对于曲面加工铣削温度和残余应力的预测主要是采用实验方法,这些方法没有分析其形成机制。为了解决这个问题,提出了铣削力、铣削温度和铣削残余应力的解析建模方法,试图分析铣削过程中力-热效应下,对残余应力...

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
符号命名表
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的背景与意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 本文的结构及研究内容
2 切削加工残余应力建模理论基础
    2.1 引言
    2.2 切削加工残余应力形成机理分析
    2.3 切削加工残余应力解析建模的理论基础
    2.4 本章小结
3 曲面铣削加工铣削力预测
    3.1 引言
    3.2 斜角切削力解析建模
    3.3 环形刀曲面加工铣削力建模
    3.4 铣削力仿真分析
    3.5 铣削力实验验证
    3.6 本章小结
4 曲面铣削加工工件端温度预测
    4.1 引言
    4.2 铣削加工工件端温度建模
    4.3 工件端铣削温度仿真分析
    4.4 工件端铣削温度实验验证
    4.5 本章小结
5 曲面铣削加工表面残余应力预测
    5.1 引言
    5.2 铣削加工表面残余应力建模
    5.3 铣削加工残余应力仿真分析
    5.4 模型验证与分析
    5.5 本章小结
6 典型复杂曲面零件的加工应用
    6.1 引言
    6.2 铣削加工残余应力仿真软件
    6.3 可调距桨铣削加工仿真分析
    6.4 缩比可调距桨铣削加工实验
    6.5 本章小结
7 总结与展望
    7.1 全文总结及创新点
    7.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果



本文编号：3882476