LS-DYNA的叶片加工变形分析研究

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1、第10期机械设计与制造2010年10月MachineryDesign&Manufacturel01文章编号：1001—3997(2010)10—0101—03基于ANSYS／LS-DYNA的叶片加工变形分析研究术陈远权高健(广东工业大学机电工程学院，广州510006)AnalysisofdeformationonthebladeduringthemachiningprocessbasedonANSYS／LS—DYNACHENYuan-quan，GAOJian(SchoolofElectromechanic

2、alEngineering，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)【摘要】针对飞机发动机叶片顶端修复过程中容易产生弹塑性变形而出现让刀，影响修复加工精度{S的问题，提出基于Ls厂_-DYNA的显示动力学变形分析补偿方法。研究叶片和铣刀的的有限元模型的构建方80法，通过对铣刀走刀轨迹、进给量、转速等加载和边界条件确定，对叶片加工过程中的某一时段进行动力学I；有限元仿真。并通过修改Ls卜_-DYNA的K文件，将不同的切削用量进行加载并重新用

3、LS—DYNA的求解；器进行计算，分析确定加工中针对不同切削用量而产生的让刀量，为叶片修复加工过程的变形补偿提供参2{考ril关键词：LS—DYNA；加工变形；有限元分析；叶片；j【Abstract】Fortheprocessofbladerepairing，theelastic-plasticdeformationonthebladetipwill；ihappenduringthemachiningprocesswhichwill~fecttherepairaccuracy．hproposes0LS-D

4、YNAdynamicdeformationanalysismethodforcompensationofthemachiningdeformation．weconstructthefiniteelement；2modelsofthebladeandmillingtoolandperfoMthedynamicsimulationforblademachiningprocess．ThroughtheLS-DYNAK-filemodification,Itrecalculatesandanalysesthede

5、formationwithdiferentcut—itingparameters．eresuhCanbeusedforthetoolpathcompensationinrepairprocess．；0Keywords：LS-DYNA；Machiningdeformation；Finiteelementanalysis；Blades≤!i_．、、!，；＼．＼!／；；＼一i＼!!一；＼．＼．／i、!，＼ii／，．、／I占i，．／；，_、，一，．、!一，一!一一?，Ii、中图分类号：TH16文献标识码：A1引言

6、分析研究，认为采用这种方法分析加工变形得到的结果与实际很接近，是确实可行的。航空发动机的涡轮叶片是发动机关键部件金属切削加工过程是一个非常复杂的过程，它不仅涉及切之一，在高温高速工作条件下，热膨胀伸长和湍流震动以及外封削速度、进给速度和切削深度等切削用量，同时还与材料的性能、严环上的燃灰沉积等原因均会引起叶片与封严环的接触磨损，从刀具的几何角度有很大的关系。加工变形是加工中由于切削力作而导致叶片叶尖磨短。为提高叶片的使用寿命，可以对磨损的叶用而使工件产生的弹塑性变形，使工件产生让刀现象。加工变形片进行激光

7、熔覆加长，再通过数控加工修复。但是，由于叶片材料将直接影响到零件的加工精度，对于高精度的零件，细小的变形是难加工材料，修复过程中容易因为让刀而使修复难以达到精度往往使得零件报废，特别是难加工材料组成的薄壁零件加工更是要求。通过有限元分析求出加工变形并进行刀具补偿，可提高叶如此，很多的航空结构件就属于难加工的精密零件，加工精度受片的修复精度。加工变形的影响很大。如果加工中能预知加工所产生的变形，在自20世纪70年代Klamecki采用有限元技术研究金属切编写数控加工程序时通过输入相应的刀偏量，便可以大大提高

8、零削加工过程以来，国内外的研究者已经开发了许多切削加工有限件的加工精度。本文从有限元的角度对零件加工中的变形进行了元模型。但前期的有限元模型大多为二维直角切削模型，尽管也★来稿日期：2009—12—17-A-基金项目：国家自然科学项目(50675040)，广东省科技攻关项目(2007A010300015)●●●●●t●●●●●●●_●●●●●●‘●●●●●●●●-I●-，，●_t．·●·f__●·-，●．●‘●．●--●，’T