闭式叶轮定轴插铣粗加工方法的研究

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1、犬＂２？ｉｔ拔大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉＳＳ士享位文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ闭式叶轮定轴插统粗加工方法的研究、／机械制造及其自动化学科专丨丨作者姓名曹利新教授指导教师２０１５年６月答辩日期硕士学位论文闭式叶轮定轴插铣粗加工方法的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｌｕｎｅＭｉｌｌｉｎＭｅｔｈｏｄｗｉｔｈＦｉｘｅｄＲｏｔａｔｉｎＡｘｉｓｇｇｇｏｆＣｌｏｓｅｄＩｍｐｅｌｌｅｒ（国家自然科学基金资助项目项目批准号：５１１７５０６５）作者姓

2、名：郭愁学科、专业：机械制造及其自动化学号：２１２０４００９指导教师：曹利新完成日期：２０１５年６月大ｓｔ理工大摩ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，

3、本人愿意承担相关法律责任。式叶取＾遂抽姻ｉｈＵｉｏＪ－学位论文题目：作者签名：ｉＰ日期：月＿＾年＿ｊ＿大连理工大学硕士学位论文摘要为了快速去除闭式整体叶轮在粗加工阶段的材料，构建了闭式整体叶轮通道的定轴粗加工的理论模型，将其概括为通道曲面的内接柱面的最大体积的优化模型。为降低该优化模型的求解难度，将内接柱面的最大体积优化问题转化为内接柱面沿其直母线方向的投影面积最大的优化问题，并用多边形面积来近似替代刀轴矢量方向的投影面积。对于该理论模型的求解方法，根据闭式叶轮通道的结构和形状特点，对组成通道的四个约束面分别进行离散，即通道

4、的两叶片曲面离散成空间线段，两轮毂面离散成空间圆弧，将平面束与复杂曲面的求交问题转化为平面与空间线段和圆弧求交的问题。然后利用ＭＡＴＬＡＢ的ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＴｏｏｌｂｏｘ对理论模型进行了求解，可得投影面积最大的最佳刀轴矢量。。考虑到叶轮通道狭长扭曲的特性，为了完成加工过程，需要对通道进行分段加工一般分两段加工闭式叶轮通道，本文提出了闭式叶轮通道粗加工时的分段依据，即以分段后两段通道在粗加工时可去除的体积和最大为分段目标。考虑到该模型的求解复杂度一，选取了系列特定参数Ｗ值对其进行了计算，选取其中体积最大的参数作为数值算例的分段依据。为验

5、证所提理论模型及算法的有效性一，针对直径为０４００ｍｍ，叶片个数为１７的闭式整体叶轮的粗加工进行了计算，验证了算法的正确性。关键词：定轴插铣闭式叶轮；粗加工；最大内接柱面通道分段；；－－Ｉ闭式叶轮定轴插铁粗加工方法的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｌｕｎｅＭｉｌｌｉｎＭｅｔｈｏｄｗｉｔｈＦｉｘｅｄＲｏｔａｔｉｎＡｘｉｓｇｇｇｏｆＣｌｏｓｅｄＩｍｐｅｌｌｅｒＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｍｏｖｅｍａｔｅｒｉａｌｕｉｃｋｌａｔｔｈｅｓｔａｅｏｆｒｏｕｈｍａｃｈｉｎｉｎｏｆａｄｏｓｅｄｉｍｅｌｌｅｒｑ

6、ｙｇｇｇｐ，ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｐｌｕｎｅｍｉｌｌｉｎｏｆａｎｉｍｅｌｌｅｒｗｉｔｈｆｉｘｅｄｒｏｔａｔｉｎｇａｘｉｓｉｓｇｇｐｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓａｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒｏｂｌｅｍｏｆｆｉｎｄｉｎｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖｏｌｕｍｅｏｆｔｈｅｉｎｓｃｒｉｂｅｄｐｇ＇ｎｄｇｅｎｅｒａｌｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｉｍｐｅｌｌｅｒｓｔｕｎｎｅｌｓｕｒｆａｃｅ．Ａｔｈｅｎｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｆｉｎｄｉｎｇｔｈｅ

7、ｍａｘｉｍｕｍｐｒｏｅｃｔｅｄａｒｅａｏｆｔｈｅｃｌｉｎｄｅｒａｌｏｎｔｈｅｔｏｏｌａｘｉｓｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｓｊｙｇｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｏｌｏｎａｌａｒｅａｉｓｕｓｅｄａｓａｎａｒｏｘｉｍａｔｅｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｏｆｔｈｅｒｏｅｃｔｅｄ，ｐｙｇｐｐｐｊａｒｅａｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｃｏｍｕｔａｔｉｏｎａｌｄｉｆｉｃｕｌｔｉｅｓ．ｐＴｏｓｏｌｖｅｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄ