薄壁钛合金叶片加工工艺参数均匀设计实验研究

摘要

钛合金具有强度高、弹性模量低、抗腐蚀性强、比重轻、在高温和低温下性能稳定等特性。常用来加工一些工作环境恶劣，强度要求较高的叶片。叶片是一类典型的自由曲面零件，加工难度大，它的曲面形状和制造精度都会对叶片的工作造成影响，研究叶片的加工方法将有助于提高叶片的加工精度和加工效率。
　　本文通过对叶片常规加工过程进行描述和分析加工工艺，比较各种加工叶片方法的优缺点，选择一种高效的加工方法进行加工实验。在加工实验中研究适合加工钛合金的切削刀具，常用于加工钛合金的两种刀具材料YG8硬质合金和PCD刀具。应用均匀设计实验方法进行切削加工实验，总结两种刀具的磨损情况和磨损规律。在切削加工实验中提取两种刀具按照一定的切削参数加工出的表面粗糙度值和图样，分析两种刀具加工钛合金叶片时切削参数对表面粗糙度的影响规律。
　　通过大量的实验研究总结出，YG8硬质合金刀具只适用于低速切削，低速切削YG8硬质合金切削稳定，适合作为粗加工刀具；PCD刀具硬度和耐热性比YG8硬质要好，高速切削时性能稳定，适合作为精加工刀具。通过对切削参数进行优化，用优化后的切削参数进行加工，所加工出的表面粗糙度值有所降低，刀具的使用寿命有所延长，加工效率明显提高。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3课题来源

1.4论文研究内容

第2章 薄壁钛合金叶片加工实验

2.1薄壁叶片的加工特点

2.2 建立切削加工实验平台

2.3基于均匀设计的薄壁叶片加工实验

2.4切削实验中遇到的问题

2.5加工工艺参数优化设计

2.6本章小结

第3章 基于均匀设计实验的刀具磨损分析

3.1刀具磨损机理分析

3.2 刀具磨损情况

3.3 YG8刀具切削钛合金叶片的磨损情况

3.4刀具磨损与工艺参数间的关系

3.5切削加工中冷却降温对刀具寿命的影响

3.6刀具磨损实验结果分析

3.7用均匀设计实验方法进行实验

3.8本章小结

第4章 基于工艺参数均匀设计实验的叶片表面粗糙度分析

4.1表面粗糙度的形成及影响因素

4.2 钛合金切削加工表面粗度的检测性平台

4.3钛合金切削加工表面粗糙度检测结果

4.4钛合金表面粗糙度与切削参数的关系

4.5本章小结

第5章 薄壁钛合金叶片加工工艺参数优化

5.1 切削参数优化方法概述

5.2 优化算法介绍

5.3 用遗传算法对切削加工工艺参数进行优化

5.4 目标函数的处理

5.5 约束函数的处理

5.7优化结果

5.8本章小结

第6章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2工作展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果