中航工业产学研创新基金(CXY2010SH29)
- 作品数：23 被引量：112H指数：6
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- 相关机构：沈阳航空航天大学潍柴动力股份有限公司更多>>
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- 相关领域：机械工程金属学及工艺自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 超声铣削钛合金材料表面粗糙度研究被引量：27
- 2014年
- 在传统铣削基础上赋予铣刀超声扭振,研究加工参数(振幅、铣削速度、进给量)对铣刀侧刃加工表面质量的影响。进行了扭振铣削试验,得到了单变量加工参数对铣削表面质量的影响,并应用方差分析和响应曲面分析研究了加工参数各因素及交互因素对表面粗糙度影响的显著性,优化了加工参数,建立了粗糙度预测模型。研究表明,施加的超声扭振可明显降低表面粗糙度;超声扭振铣削加工时对表面粗糙度影响重要程度依次为振幅、铣削速度、进给量;采用大振幅和低铣削速度更利于降低表面粗糙度。
- 王明海李世永郑耀辉
- 关键词：表面粗糙度方差分析响应曲面法
- Ti6Al4V的超声振动铣削加工三维有限元仿真被引量：5
- 2013年
- 应用有限元技术对超声振动铣削机理及工艺参数进行研究具有诸多优势。该文对振动切削仿真的关键理论进行分析,建立了进给方向超声振动铣削加工的三维模型,模拟振动铣削的脉冲式切削过程,并对比了有无超声振动铣削的切屑形态。根据切削区温度云图,分析振动铣削时温度明显降低的原因,仿真得到了有无超声振动时铣削Ti6Al4V的切削力曲线。结果表明,振动铣削时,切削力为脉冲式,且峰值小于传统铣削力峰值。进行了超声振动铣削试验,对比切削力模拟值与试验值,验证了有限元模型的正确性。该模型可用于优化超声振动铣削工艺参数。
- 王明海李世永郑耀辉
- 关键词：三维有限元铣削力
- 基于刀具轨迹的扭曲薄壁件加工仿真与实验被引量：4
- 2013年
- 为了解决叶片类扭曲薄壁件铣削加工的传统仿真方法中不按实际走刀轨迹进行载荷加载而导致模拟变形量与实际变形量之间误差较大且变形区域不准确等问题,提出了一种基于数控程序生成的刀具轨迹对叶片类扭曲曲面薄壁件铣削加工进行有限元模拟的方法。以某型发动机装机叶片的全尺寸三维结构模型为例,结合数控刀具轨迹进行了侧铣、翻面铣、螺旋铣3种加工方式下的铣削过程仿真模拟。获得了该类零件在3种铣削方式下的应力分布和变形情况,确定了发生弯扭弹性变形的区域和变形量。最后,结合相关铣削实验,验证了该仿真分析方法的正确性及有效性。
- 王明海孙越孙国强
- 关键词：有限元仿真
- 整体叶盘叶片铣削加工表面质量控制仿真研究被引量：3
- 2013年
- 以整体叶盘叶片为研究对象,建立了叶片铣削加工三维有限元仿真模型,运用动态仿真分析方法,结合数控仿真加工无干涉刀具轨迹,分析研究了叶片表面残余应力分布情况及铣削参数对叶片加工表面质量的影响规律。分析结果表明:叶片表面应力分布均匀,只在两缘区域出现应力集中现象;叶片两缘区域表面残留高度值大于中轴区域;相同切削条件下,提高主轴转速和减小每齿进给量均有利于改善叶片加工表面粗糙度。该结果对后续优化叶片加工参数的研究及叶片加工表面质量的提高具有重要指导意义。
- 王明海孙越
- 关键词：有限元仿真加工参数表面粗糙度
- 钛合金TA15高速铣削表面形貌及组织研究被引量：1
- 2014年
- 通过对钛合金TA15进行高速铣削试验，研究了切削参数对表面形貌及微观组织的影响规律；提出了采用有限元仿真铣削工件表面的位移大小，把表面的轮廓算数平均偏差作为表面粗糙度评定参数的方法。结果表明：在试验参数范围内，主轴转速和轴向切深对表面粗糙度和表面形貌的影响比较显著，主轴转速对微观组织的影响不明显；切屑区最高温度出现在距离刀尖0.01～0.03 mm的刀－屑接触处，在主轴转速为9500 r／min时，温度有所下降，并且表面加工质量最好。仿真结果与试验结果基本一致，表明了该仿真方法的正确性及有效性。
- 王明海王京刚郑耀辉高蕾李世永
- 关键词：钛合金高速铣削表面形貌有限元仿真
- 刀具横刃对复合材料制孔影响的仿真研究被引量：8
- 2013年
- 在复合材料的制孔加工过程中,刀具横刃对加工质量的影响一直是一项亟待解决的难题,目前尚未有较为深入的研究。提出预钻导向孔的方法研究横刃和工艺参数对轴向力和加工质量的影响,并建立了有限元分析模型。对比分析了不同加工条件下的最大轴向力和分层因子。结果表明:减小横刃长度可有效减小最大轴向力和分层因子;采用较小进给速度和较高的主轴转速有助于提高加工质量;同时给出了横刃和工艺参数影响加工质量的主次关系为横刃大于进给速度大于主轴转速。
- 王明海孙国强
- 关键词：有限元分析
- 钛合金高速铣削加工表面残余应力的模拟研究被引量：10
- 2015年
- 采用有限元法建立了更接近实际的铣刀结构模型及三维铣削模型,对不同刀具参数和切削参数条件下高速铣削钛合金Ti6Al4V的表面残余应力进行了仿真分析,得到了各因素对表面残余应力分布的影响规律。结果表明：工件的残余应力在表层由拉应力迅速的转变为压应力,在100~200μm之间出现残余压应力的最大值。工件表层残余应力随刀具前角、切削速度和每齿进给量的增加而减小,切削深度对表层残余应力的影响不是很明显。
- 郑耀辉王京刚王明海高蕾李世永
- 关键词：高速铣削钛合金残余应力有限元
- 基于VERICUT二次开发的粗加工数控代码优化
- 2014年
- 针对航空钛合金结构件数控粗加工效率低、刀具磨损快、加工过程中切削功率变化较大的问题,基于VERICUT软件二次开发技术进行了粗加工数控代码优化的研究,阐明了常规数控代码编制方法存在问题的原因,给出了识别优化位置的算法和不同情况下数控代码优化的计算方法。测试结果表明:优化后的数控代码加工效率明显提高,刀具磨损程度减小,切削功率变化平稳。提出的优化方法为实现大型航空钛合金结构件安全、高效的数控粗加工技术提供了一种新思路。
- 郑耀辉王京刚李晓鹏高蕾
- 关键词：粗加工
- 基于改进遗传算法的钛合金铣削参数优化被引量：4
- 2013年
- 钛合金切削参数的合理选择,对于保证工件的加工质量,降低生产成本,提高生产效率具有重要作用。为此提出了一种以机床、刀具、工件等参量及所建立的切削力、刀具磨损和表面粗糙度非线性数学模型为约束条件,以最大生产率为目标,运用改进的自适应遗传算法(IAGA),实现对切削用量优化的方法。与传统的遗传算法相比,IAGA可根据种群的适应度和进化代数自动调整交叉概率和变异概率,加快种群的进化速度。并通过实验验证了该优化方法的可行性和有效性。
- 王明海王京刚郑耀辉李世永高蕾
- 关键词：钛合金数学模型遗传算法参数优化
- 钛合金铣削功率预先计算技术研究
- 2014年
- 针对钛合金航空结构件数控加工过程中铣削功率不断变化,容易超过机床许用功率的问题,基于Vericut软件二次开发,在数控加工仿真过程中提取、计算出刀具轨迹各处的切削用量,研究铣削功率的计算方法,实现功率的预先计算,绘制功率曲线,与机床功率曲线进行比较。计算实例表明,编制存在全刀加工和残留区域的粗加工数控程序时,提出的功率预先计算方法可以帮助工艺人员合理设置切削用量,有效避免铣削功率超出许用功率的问题。
- 郑耀辉崔林琳邵晨峰
- 关键词：钛合金
