钛合金风扇叶片的数控加工工艺及模拟仿真-论文.pdf

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1、贵州科学32(4)：78_81，2014GuizhouScience钛合金风扇叶片的数控加-1--r艺及模拟仿真王会武徐卫平唐绍兵丁东游明琳(贵州师范大学机械与电气工程学院，贵阳550014)摘要：为解决钛合金材料加工较困难、工艺上选择数控加工参数难等问题，通过大量试验总结，优选数控加工参数，优化数控编程技术、刀具材料和参数，采用小切削量和高速球铣刀的数控加工方法，最后运用计算机辅助软件进行模拟仿真，其结果达到了零件的加工工艺要求。解决该难题的关键所在是：钛合金材料的特性、曲面造型方法、数控加工工艺、铣削方式等。关键词：钛合金，数控加工，模拟仿真中图分类号

2、TH164文献标识码A文章编号1003—6563(2014)04-0078—04CNCMachiningProcessesandSimulationofTitaniumFanBladesWANGHui-WUXUWei-pingTANGShao-bingDINGDongYOUMing·iin(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，GuizhouNormalUniversity，Guiyang，Guizhou550039，China)Abstract：Inordertosolvetheproblemsofintr

3、actableprocessingcharacteristicoftitaniumalloyandCNCmachi-ningparameterselection，repeatedexperimentswereconductedtogetpreferableparametersofCNCmachining，CNCprogrammingandtoolmateria1．WiththeCNCmachiningmethodofrapidfeed，smallcuttingvolumeandcoatedcar—bidetool，optimizationofCNCprog

4、rammingandthesimulationviacomputer—aidedsoftware，themachiningprocessrequirementswereachieved．Thekeystosolvingtheseproblemsarethematerialpropertiesoftitaniumalloys，surfacemodeling，CNCmachiningprocess，themillingmethods．Keywords：titanium，CNCmachining，simulation型方式，数控加工工艺、仿真以及后置处理等方面1

5、引言进行较深入的研究。随着当代科技发展，在大型飞机制造过程中钛2钛合金加工特性合金风扇叶片的应用越来越多，但是其切削加工时仍存在效率低下、曲面复杂、厚度很薄等问题。整2．1切削力大体叶盘式结构的应用可使航空发动机推重比、工作在切削加工过程中，金属材料的强度和硬度越效率、寿命及可靠性大大提高，在航空发动机上获高，切削时所需切削力越大。然而当切削力越大，得了日益广泛的应用，但是对加工技术和装备却有刀具的磨损也就越快，因此，钛合金材料的可加工很高的要求。本文主要针对钛合金叶轮叶片的造性特别差。2．2切削温度高收稿日期：201—03-22；修回Et期：2014—0

6、4—06由于钛合金材料切削加工过程中，切削位置的基金项目：贵州师范大学“大学生科研训练计划”资助项目。作者简介：王会武(1992一)，男，助理工程师。研究方向：机械自动化。温度非常高，可达到1100～1200oC之问，切削区域E．mail118798024297@l63．tom4期王会武，等：钛合金风扇叶片的数控加工工艺及模拟仿真、79的超高温度容易把刀尖快速熔化或粘结，从而加速刀具的磨损。3曲面造型方法3．1中性面叶顶曲线和叶根曲线的构造方法通过曲线反算法构造样条曲线。一般有3个步骤：曲线两端的边界条件确定；对插值曲线的控制点进行反算；插值曲线节点矢量的

7、确定。我们采用的是3次B样条曲线插值法，设叶片的中性面叶顶图1叶片曲面构型原理曲线上的一组点为P(0，1，2，⋯凡)，利用里森费Figure1Curvedbladeconfigurationprinciple尔德法对弦长进行参数化，叶顶曲线控制多边形各边的总边长z=『di-d川l，1，2⋯．，。可得其总边4数控mT关键工艺控制长L=．f。则3次B样条曲线的节点矢量为=4．1工艺解决叶片难加工、易变形途径4．1．1填充辅料(⋯掣，(1)粗加工结束后，回填辅料，以克服精加工过程在节点矢量确定之后，给出线性方程组：中叶片产生的形变。经常用的填充材料主要有树脂、石

8、蜡、低熔点合金等，由于石蜡收缩率大、低熔p(。)=d$^I，(s)