本文關(guān)鍵詞：葉片進排氣邊及葉根磨拋研究

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【摘要】：航空發(fā)動機是制約中國飛機研制和空軍力量發(fā)展的最大障礙。航空發(fā)動機中存在著大量葉片，這些葉片是航空發(fā)動機的重要組成部分，對整機工作性能起著關(guān)鍵性的作用。葉片類零件結(jié)構(gòu)復雜、剛性差、精度和表面質(zhì)量要求高，其加工一直是發(fā)動機制造過程中的難題之一。 葉片的精密加工是指在葉片預加工后，為了達到最終的目標精度，對葉片表面進行光整加工，這種光整加工一般都采用磨拋加工的方式。在航空發(fā)動機葉片精密加工技術(shù)上，我國一直被歐美等發(fā)達國家所封鎖，同時葉片的特殊結(jié)構(gòu)導致其極高的加工難度，因此我國的葉片制造企業(yè)仍處于低級階段，大部分還采用手工磨拋的光整加工方式。而國外早就開始使用成熟的砂帶磨拋加工技術(shù)。砂帶磨削就是利用特定的機械裝置張緊并驅(qū)動砂帶，在砂帶磨拋處施加一定壓力，使砂帶與工件表面接觸并磨除材料，最終獲得極低粗糙度的一種光整加工方法。它具有加工精度高、價格低廉、磨削效率高等優(yōu)點。本文將砂帶磨拋應用于整體葉盤光整加工，開發(fā)相應的磨拋工具系統(tǒng)，對于整體葉盤磨拋加工具有重要意義。 根據(jù)整體葉盤結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合立式機床的工作方式，設(shè)計了整體葉盤夾具。夾具采用分體式結(jié)構(gòu)，柱體中空，既減輕了夾具重量，又保證了夾具的強度和剛度，并且易于加工。本文開發(fā)磨拋葉片進排氣邊和葉根部分的工具系統(tǒng)。針對葉片進排氣邊的特點，改變了傳統(tǒng)的砂帶磨拋方式，創(chuàng)新設(shè)計了雙支撐輪的磨拋方式。同時，工具系統(tǒng)采用無桿氣缸驅(qū)動張緊輪，既能實現(xiàn)自動張緊，又能起到緩沖保護的作用。另外，完成了工具系統(tǒng)零件設(shè)計，確定了尺寸、安裝方式；完成了砂帶磨拋功率、電機功率、電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩的計算，對伺服電機及驅(qū)動器進行了選型；完成了砂帶張緊力的計算，實現(xiàn)了工具系統(tǒng)各配件的定型。 確定了三套工具系統(tǒng)的總體氣動方案，對氣動配件進行了選型，組裝了整套氣動系統(tǒng)，，闡述了整套氣動系統(tǒng)的工作流程和工作原理。確定以上位機和PCI數(shù)據(jù)采集卡為基礎(chǔ)組建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，設(shè)計了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)方案，對配件進行選型，連接并測試了整套系統(tǒng)。對伺服電機及伺服驅(qū)動器進行了測試。 利用Ansys對工具系統(tǒng)強度、剛度和振動特性進行了分析。對工具系統(tǒng)進行整體彈性應變、整體應力、整體變形和各方位整體變形等靜力學分析，分析結(jié)果均在工具系統(tǒng)安全范圍內(nèi)。選取了工具系統(tǒng)前六階的模態(tài)和固有頻率進行分析，以整體變形為顯示結(jié)果，分析得出各階模態(tài)下的主要變形位置。這些位置主要集中在主動輪、惰輪和支撐輪處。
【關(guān)鍵詞】：整體葉盤 砂帶磨拋 葉片進排氣邊 葉根 工具系統(tǒng)
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V263
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 整體葉盤磨拋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀11-16
• 1.3 砂帶磨拋技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容19-20
• 第2章 進排氣邊及葉根磨拋方案規(guī)劃20-44
• 2.1 整體葉盤結(jié)構(gòu)特點及磨拋難點20-21
• 2.2 整體葉盤裝夾21-22
• 2.2.1 整體葉盤裝夾特點21
• 2.2.2 夾具設(shè)計21-22
• 2.3 葉盤進排氣邊磨拋工具系統(tǒng)22-33
• 2.3.1 驅(qū)動裝置設(shè)計24-29
• 2.3.2 張緊裝置設(shè)計29-32
• 2.3.3 支撐裝置設(shè)計32-33
• 2.3.4 惰輪裝置設(shè)計33
• 2.4 葉根磨拋工具系統(tǒng)設(shè)計33-36
• 2.5 工具系統(tǒng)工作原理36-42
• 2.5.1 機床工作流程37-38
• 2.5.2 工具系統(tǒng)磨拋狀態(tài)38-42
• 2.6 本章小結(jié)42-44
• 第3章 磨拋工具控制系統(tǒng)設(shè)計44-58
• 3.1 磨拋工具控制系統(tǒng)總體方案44-45
• 3.2 磨拋工具氣動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)45-48
• 3.3 氣動系統(tǒng)硬件設(shè)計48-51
• 3.4 基于 PCI-1710U 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)51-54
• 3.4.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)原理53
• 3.4.2 PCI-1710U 接線圖53-54
• 3.5 電機伺服驅(qū)動系統(tǒng)及其連接54-57
• 3.6 本章小結(jié)57-58
• 第4章 工具系統(tǒng)有限元建模與分析58-68
• 4.1 工具系統(tǒng)靜力學分析58-64
• 4.2 工具系統(tǒng)振動分析64-65
• 4.3 本章小結(jié)65-68
• 第5章 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-76
• 致謝76

【參考文獻】

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本文編號：593944