航空航天典型零件加工系列刀具設(shè)計應(yīng)用

目錄
前言
第1章 航空航天典型零件分析 1
1.1 航空航天工業(yè)發(fā)展背景及趨勢 3
1.2 航空航天典型零件簡介 5
1.2.1 發(fā)動機鼓筒類零件 7
1.2.2 發(fā)動機機匣類零件 8
1.2.3 發(fā)動機軸頸類零件 11
1.2.4 發(fā)動機葉片 12
1.2.5 發(fā)動機盤類零件 13
1.2.6 發(fā)動機整體葉盤 15
1.3 航空航天典型零件材料應(yīng)用 17
1.3.1 航空航天典型零件材料性能特點 17
1.3.2 高溫合金簡介 19
1.3.3 鈦合金簡介 22
1.3.4 鋁合金簡介 25
1.3.5 復(fù)合材料簡介 27
1.4 航空航天類零件加工特點 29
1.4.1 發(fā)動機鼓筒類零件加工特點 29
1.4.2 發(fā)動機機匣類零件加工特點 30
1.4.3 發(fā)動機軸頸類零件加工特點 31
1.4.4 發(fā)動機葉片加工特點 31
1.4.5 發(fā)動機盤類零件加工特點 32
1.4.6 發(fā)動機整體葉盤加工特點 32
1.5 本書主要內(nèi)容 33
參考文獻 34
第2章 航空航天零件典型材料切削加工性及其切削加工實驗研究 36
2.1 材料切削加工性的概念及評定方法 36
2.1.1 材料切削加工性概念 36
2.1.2 材料切削加工性評定方法 36
2.1.3 工件材料切削加工性的評定 36
2.2 鈦合金切削加工性及其切削加工實驗研究 37
2.2.1 鈦合金分類 38
2.2.2 鈦合金加工刀具幾何參數(shù)優(yōu)選實驗研究 39
2.2.3 大進給與高速切削鈦合金實驗研究 42
2.2.4 基于刀具壽命的鈦合金切削加工實驗研究 46
2.3 高溫合金切削加工性及其切削加工實驗研究 49
2.3.1 高溫合金分類 50
2.3.2 高溫合金GH706切削加工實驗研究 51
2.4 本章小結(jié) 58
參考文獻 59
第3章 整體葉盤加工技術(shù)分析 61
3.1 整體葉盤結(jié)構(gòu)特性分析 61
3.2 整體葉盤加工技術(shù)簡介 62
3.2.1 整體葉盤電火花加工技術(shù)簡介 62
3.2.2 整體葉盤電解加工技術(shù)簡介 67
3.2.3 整體葉盤電子束焊接加工技術(shù)簡介 71
3.2.4 整體葉盤線性摩擦焊加工技術(shù)簡介 75
3.2.5 整體葉盤精密鑄造加工技術(shù)簡介 80
3.2.6 整體葉盤數(shù)控銑削加工技術(shù)簡介 83
3.3 整體葉盤加工刀具應(yīng)用分析 83
3.3.1 整體葉盤加工盤銑刀具技術(shù)簡介 83
3.3.2 整體葉盤加工插銑刀具技術(shù)簡介 84
3.3.3 整體葉盤加工側(cè)銑刀具技術(shù)簡介 86
3.3.4 可轉(zhuǎn)位刀具的發(fā)展現(xiàn)狀 87
3.4 本章小結(jié) 88
參考文獻 88
第4章 盤銑刀具設(shè)計及其加工技術(shù)研究 90
4.1 切槽銑刀的種類 90
4.1.1 立銑刀 90
4.1.2 三面刃銑刀 90
4.1.3 鋸片銑刀 91
4.2 常用切槽銑刀的選用方法 91
4.3 盤銑切削特點及其加工方式 92
4.3.1 三面刃銑刀的選用依據(jù) 93
4.3.2 盤銑加工的相關(guān)參數(shù) 94
4.3.3 盤銑刀開槽應(yīng)用案例 95
4.4 整體葉盤盤銑加工技術(shù)研究 98
4.4.1 整體葉盤材料切削加工性分析 99
4.4.2 加工整體葉盤刀具材料的選用 102
4.4.3 切削鈦合金刀具設(shè)計研究現(xiàn)狀 103
4.4.4 盤銑切削過程中刀具的失效形式 104
4.5 整體葉盤盤銑加工區(qū)域工藝規(guī)劃 105
4.5.1 整體葉盤流道可加工性分析 105
4.5.2 盤銑加工區(qū)域規(guī)劃 107
4.5.3 盤銑刀切削運動圓環(huán)面軌跡模型建立 108
4.6 盤銑刀優(yōu)化設(shè)計 113
4.6.1 盤銑刀結(jié)構(gòu)類型優(yōu)選 113
4.6.2 可轉(zhuǎn)位刀片的設(shè)計 115
4.6.3 盤銑刀主要結(jié)構(gòu)設(shè)計 116
4.6.4 盤銑刀幾何參數(shù)優(yōu)化 121
4.6.5 盤銑刀結(jié)構(gòu)強度分析 128
4.6.6 盤銑刀結(jié)構(gòu)模態(tài)分析 131
4.7 盤銑刀制備方法研究 133
4.8 本章小結(jié) 138
參考文獻 139
第5章 插銑刀具設(shè)計及其加工技術(shù)研究 142
5.1 插銑加工特點及應(yīng)用 142
5.1.1 插銑加工特點 142
5.1.2 插銑加工應(yīng)用 143
5.2 插銑加工軌跡及動態(tài)切削力模型 143
5.2.1 插銑加工軌跡 143
5.2.2 插銑過程時域模型 144
5.2.3 動態(tài)切削力模型 147
5.3 插銑刀參數(shù)化系統(tǒng)設(shè)計 148
5.3.1 參數(shù)化設(shè)計 149
5.3.2 UG中參數(shù)化設(shè)計方法 149
5.3.3 基于圖形模板的參數(shù)化設(shè)計 149
5.3.4 基于程序的參數(shù)化設(shè)計 150
5.3.5 參數(shù)化系統(tǒng)設(shè)計 153
5.4 插銑刀切削仿真分析及幾何角度優(yōu)化 155
5.4.1 有限元仿真模型建立 155
5.4.2 插銑加工仿真分析 157
5.4.3 插銑刀強度分析 162
5.5 插銑刀制備 165
5.5.1 刀體材料的選用 165
5.5.2 刀片材料的選用 166
5.5.3 插銑刀加工制備 167
5.6 本章小結(jié) 168
參考文獻 168
第6章 側(cè)銑刀具設(shè)計及其加工技術(shù)研究 170
6.1 側(cè)銑加工特點分析及動態(tài)切削力模型的建立 170
6.1.1 側(cè)銑加工特點分析 170
6.1.2 側(cè)銑切削層參數(shù)分析與建模 171
6.1.3 球頭銑刀刃形及切削力建模 173
6.2 球頭銑刀結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 178
6.2.1 截面形線分析 178
6.2.2 周刃螺旋線分析 180
6.2.3 球刃螺旋線分析 182
6.2.4 退刀槽曲線分析 182
6.3 球頭銑刀參數(shù)化建模 183
6.3.1 刀具特征變量設(shè)定 183
6.3.2 周刃螺旋槽建模 184
6.3.3 球刃螺旋槽建模 185
6.3.4 退刀槽建模 186
6.4 球頭銑刀幾何角度優(yōu)化及切削仿真分析 187
6.4.1 有限元仿真的理論簡介 187
6.4.2 球頭銑刀幾何參數(shù)優(yōu)化仿真方案 188
6.4.3 仿真結(jié)果分析及幾何角度優(yōu)化 190
6.4.4 球頭銑刀結(jié)構(gòu)強度分析 193
6.4.5 整體葉盤側(cè)銑加工仿真研究 195
6.5 球頭銑刀的制備與強化處理 196
6.5.1 球頭銑刀材料優(yōu)選 196
6.5.2 球頭銑刀的磨制 197
6.5.3 球頭銑刀的檢測 202
6.5.4 球頭銑刀刃口強化處理 203
6.6 本章小結(jié) 205
參考文獻 205
第7章 鈦合金盤銑加工實驗研究 207
7.1 實驗設(shè)計 207
7.2 實驗結(jié)果與討論 209
7.3 切削參數(shù)的優(yōu)化 210
7.4 本章小結(jié) 214
參考文獻 214
第8章 鈦合金插銑加工實驗研究 215
8.1 實驗條件 215
8.2 插銑實驗方案 215
8.3 實驗數(shù)據(jù)分析 216
8.4 切削力預(yù)測模型的建立 217
8.4.1 預(yù)測模型的建立 217
8.4.2 切削力預(yù)測模型檢驗及驗證 218
8.4.3 切削力預(yù)測模型討論 220
8.5 切削參數(shù)優(yōu)化研究 221
8.5.1 切削參數(shù)優(yōu)化方法的選擇 221
8.5.2 模糊綜合評價優(yōu)化分析 222
8.6 本章小結(jié) 226
參考文獻 226
第9章 鈦合金側(cè)銑加工實驗研究 228
9.1 球頭銑刀側(cè)銑實驗設(shè)計 228
9.1.1 實驗條件 228
9.1.2 側(cè)銑實驗方案 229
9.2 實驗結(jié)果分析 229
9.2.1 切削力的極差分析 229
9.2.2 切削參數(shù)對切削力影響分析 231
9.3 切削力預(yù)測模型的建立及驗證 232
9.3.1 預(yù)測模型的建立 233
9.3.2 切削力預(yù)測模型驗證 233
9.4 切削參數(shù)優(yōu)化研究 234
9.4.1 切削參數(shù)優(yōu)化條件的確定 234
9.4.2 基于MATLAB的切削參數(shù)優(yōu)化 235
9.4.3 切削參數(shù)優(yōu)化結(jié)果 235
9.5 本章小結(jié) 236
參考文獻 236