基于有限元仿真的钛合金薄壁件铣削参数优化

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钛合金薄壁件铣削过程中,铣削参数对铣削力、铣削温度及加工质量等有显著影响.为了通过优化铣削参数来得到较好的加工效果,利用ABAQUS软件建立了圆弧形钛合金薄壁件铣削过程有限元仿真模型,通过仿真结果得到了不同铣削参数下的应力场和温度场的变化情况;结合正交试验与多目标遗传算法对铣削参数进行优化求解;对优化后的铣削参数与经验铣削参数进行对比实验,结果显示,优化后铣削参数具有更好的切削效果.本文研究结果对钛合金薄壁件铣削参数的取值具有重要意义.
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微细铣削加工零件表面粗糙度对其使用性能具有重要影响,为了研究微细铣削中加工表面粗糙度在横向不同位置的分布规律,本文首先分析了加工过程中由于刀具旋转引起的瞬时切削厚度变化,并基于最小切削厚度现象分析了该变化对材料去除方式的影响,随后进行微细铣削试验,测量了槽底不同横向位置处的表面粗糙度.结果表明,粗糙度在不同横向位置分布曲线呈W形状,不同横向位置的粗糙度W形状分布随每齿进给量和铣削深度的增加越来越明显,铣削速度对不同横向位置粗糙度分布几乎没有影响.
微铣削高转速下,刀具绕中轴线不平衡的转动惯量会导致刀具变形并加大铣刀的径向跳动.本文针对刀具偏心量、微铣刀倾斜角、刀具悬伸量、主轴转速等参数增加时的径向跳动变化规律进行了有限元仿真.结果表明,随着刀具偏心量、倾斜角、悬伸量和主轴转速的增大,径向跳动比理论值有所增加,证明了存在径向跳动放大的情况,并通过实验证明径向跳动对加工精度的影响.
溶血和血栓是离心式人工心脏泵亟需解决的两大难题.本文通过设计不同叶片结构参数的叶轮,利用计算流体动力学仿真软件Fluent,研究叶片出口角度、叶片出口宽度、叶片厚度以及分流叶片等结构参数对叶轮的剪切应力分布和水力性能的影响.结果显示,叶片出口角度过大或过小都会导致泵内剪切应力的增大.叶片出口宽度与泵的扬程呈正相关,设计时需考虑叶片与蜗壳的间隙,避免影响泵内血液流动状态引起溶血.叶片厚度较小时,叶片表面及泵内剪切应力较大,适当增大叶片厚度可以有效降低叶片缘剪切应力分布.在增加分流叶片辅助泵扬程的同时,也会造
使用金刚石涂层立铣刀对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)进行刀具寿命试验,观察和测量刀具磨损、切削力、加工表面粗糙度和表面质量.结果表明,金刚石涂层硬质合金刀具端铣加工玻璃纤维增强复合材料的刀具寿命在50min,刀具在前30min为稳定磨损期,30~40min刀具刃口发生崩碎,40min以后涂层发生剥落,刀具发生剧烈磨损;轴向切削力随刀具磨损而不断增大,而表面粗糙度随着底刃的磨损反而会有所降低.副偏角能够显著影响加工表面质量,副偏角较大时,刀具与工件接触为点接触,加工表面形成同心圆微观形貌;副偏角较小时,刀
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针对大螺距圆弧螺纹加工难度大、质量难保证的特点,探讨了大螺距圆弧螺纹的数控车削加工方法与编程思路.通过两种加工方法的对比提出采用拟合法(即分层切削深度逐渐减少的粗加工方法),选用较小的圆弧切削刀具,用宏程序编程去除加工余量;精加工采用拟合法(即沿螺纹轮廓线仿形车螺纹的方法)编写了采用单行程螺纹切削G32指令的圆弧螺纹加工通用宏程序.在FANUC数控车床上进行实践加工,验证了该宏程序加工方案的可靠性,较好地控制了圆弧螺纹的表面加工质量和表面粗糙度.该编程方法通用于梯形螺纹、异形螺纹等大螺距精密螺纹加工,在生
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