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航空发动机叶片的高速车铣加工三维颤振稳定性及表面粗糙度的研究

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航空发动机叶片的高速车铣加工三维颤振稳定性及表面粗糙度的研究
论文目录
 
摘要第1-6页
ABSTRACT第6-12页
第1章 绪论第12-24页
  1.1 选题背景情况与依据第12-14页
  1.2 国内外高速车铣叶片相关制造技术现状第14-18页
    1.2.1 高速车铣复合加工的发展及现状第14-15页
    1.2.2 航空叶片加工的发展现状第15-17页
      1.2.2.1 航空叶片传统加工方法的发展现状第15页
      1.2.2.2 航空叶片车铣加工方法发展现状第15-17页
    1.2.3 切削稳定性研究发展与现状第17-18页
  1.3 表面粗糙度预测的研究现状第18页
  1.4 存在的问题第18-19页
  1.5 本文主要工作与创新点第19-21页
    1.5.1 本课题的主要研究内容第19-20页
    1.5.2 本文创新点第20-21页
  1.6 课题研究的目的与意义第21页
  1.7 本章小结第21-24页
第2章 叶片参数化建模与仿真分析第24-36页
  2.1 叶片参数与造型的关系第24-27页
    2.1.1 叶片的几何参数定义与选择第24-27页
      2.1.1.1 主要几何参数定义第24-25页
      2.1.1.2 主要几何参数选择第25-27页
  2.2 五次多项式法构造叶片型线第27-31页
    2.2.1 五次多项式叶片型线造型法原理第27-29页
    2.2.2 所需特征点坐标及一、二阶导数的确定方法第29-31页
  2.3 基于Matlab的叶型参数化设计第31-35页
  2.4 本章小结第35-36页
第3章 高速车铣加工叶片切削力模型第36-78页
  3.1 高速车铣叶片加工原理第36-38页
  3.2 铣削力预测模型的分类第38-39页
    3.2.1 刚性预测模型第38页
    3.2.2 柔性预测模型第38-39页
  3.3 刚性预测模型建立第39-47页
    3.3.1 球头铣刀空间几何参数关系第39-41页
    3.3.2 切削力建模第41-43页
    3.3.3 有关重要切削力参数的确定第43-47页
      3.3.3.1 轴向切入角φ_(st)与切出角φ_(ex)的计算第44-46页
      3.3.3.2 位置角k_u与k_l上下边界的确定第46-47页
  3.4 柔性预测模型建立第47-65页
    3.4.1 实际切削深度的迭代修正第47-48页
    3.4.2 刀具变形计算第48-52页
    3.4.3 叶片变形计算第52-65页
  3.5 基于Matlab的球头铣刀铣削力仿真第65-73页
    3.5.1 刚性预测仿真第65-66页
    3.5.2 仿真结果参数化分析第66-72页
      3.5.2.1 刀具齿数对铣削力的影响第67页
      3.5.2.2 切削深度对铣削力的影响第67-68页
      3.5.2.3 径向切削宽度ae对切削力的影响第68页
      3.5.2.4 刀具直径大小对铣削力的影响第68-70页
      3.5.2.5 刀具倾角对铣削力的影响第70页
      3.5.2.6 螺旋角对铣削力的影响第70-71页
      3.5.2.7 进给量对切削力的影响第71-72页
    3.5.3 柔性预测仿真第72-73页
      3.5.3.1 柔性预测仿真流程图第72-73页
      3.5.3.2 刚性模型与柔性模型仿真结果对比第73页
  3.6 切削力随着叶型曲线在全局坐标系下实时变化第73-77页
    3.6.1 空间角度与坐标变换第73-76页
    3.6.2 运用Matlab对实时变化的力进行计算第76-77页
  3.7 本章小结第77-78页
第4章 高速车铣叶片三维颤振稳定性分析第78-108页
  4.1 颤振分类第78-89页
    4.1.1 单一自由度系统(SDOF系统)模态分析第78-80页
    4.1.2 多自由度系统(MDOF)模态分析第80-89页
      4.1.2.1 车削加工系统模态分析第81-84页
      4.1.2.2 铣削加工系统模态分析第84-89页
  4.2 相对传递函数的引入第89-94页
    4.2.1 相对传递函数优越性第89页
    4.2.2 工件-刀具系统的相对传递函数推导第89-92页
      4.2.2.1 顺铣相对传递函数的计算第91-92页
      4.2.2.2 逆铣相对传递函数的计算第92页
    4.2.3 相对传递函数的图像表达第92-94页
  4.3 高速车铣薄壁叶片加工稳定性模型第94-98页
    4.3.1 高速车铣薄壁叶片多自由度系统模态第94-95页
    4.3.2 高速车铣薄壁叶片的多自由度系统颤振稳定性模型第95-96页
    4.3.3 基于Matlab的颤振稳定性仿真第96-98页
  4.4 颤振稳定性的三维参数化分析第98-106页
    4.4.1 加工时刀具随叶片轴向运动工程中三维颤振图第98页
    4.4.2 径向加工宽度/刀具直径比(a_e/D)对颤振的影响第98-100页
    4.4.3 球头铣刀加工倾角l对颤振稳定性影响第100-101页
    4.4.4 刀具半经对颤振稳定性的影响第101-103页
    4.4.5 径向切深对颤振的影响第103-104页
    4.4.6 球头铣刀齿数对颤振的影响第104-106页
  4.5 本章小结第106-108页
第5章 高速车铣叶片表面粗糙度建模第108-118页
  5.1 高速车铣叶片微观计算模型第108-110页
  5.2 基于Matlab的粗糙度仿真第110-116页
    5.2.1 粗糙度仿真流程第110-111页
    5.2.2 铣刀与工件转速比对粗糙度仿真的影响第111-112页
    5.2.3 各参数对粗糙度影响及仿真结果分析第112-116页
  5.3 本章小结第116-118页
第6章 结论与建议第118-120页
  6.1 结论第118-119页
  6.2 建议第119-120页
参考文献第120-126页
致谢第126-127页
攻读硕士期间所发表论文第127页

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