不銹钢搅拌桨铣削加工的实验研究

摘要

为了使设计效率、制造质量更快的响应市场的要求,论文针对搅拌桨的毛坯设计、铣削加工中的参数选择、搅拌桨的三轴铣削加工进行了深入的研究,最终加工出了合格的小型不锈钢搅拌桨.全文共分四章,主要内容可概括如下:1.综述了搅拌桨的设计制造技术、不锈钢的铣削加工现状和自由曲面数控加工技术概况.阐述了课题提出的目的和意义,明确了该文研究的主要内容.2.在分析搅拌桨形体结构的基础上,基于UG二次开发技术建立了搅拌桨的实体和毛坯模型,并简述了搅拌桨的制造方法和制造过程中缺陷的预防.3.不锈钢是比较难加工的材料,为了获得快的金属切除率和高的加工表面质量,针对搅拌桨材料的铣削加工常用刀具-端铣刀和球头铣刀,用单因素实验方法研究了不锈钢的端铣刀水平面铣削特性,得出了端铣刀铣削力与铣削速度关系曲线,铣削力与铣削深度、转速、行间距的关系曲线,分析了各铣削参数对铣削力的影响;用正交试验方法对铸造不锈钢的球头刀斜面铣削进行了实验研究,得出的了不锈钢球头铣削加工的经验公式,为不锈钢优化铣削参数的选择提供了依据.4.在三轴加工中,针对搅拌桨的型面特点,基于叶面曲率分布对搅拌桨进行了分区加工;对各区域的刀位轨迹进行了合理的规划,并应用仿真技术对铣削过程进行仿真以避免加工过程中可能发现的过切和干涉问题.最后,对论文的研究工作进行了总结,并提出了进一步研究的设想.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1螺旋桨式搅拌桨的设计、制造技术综述

1.2不锈钢铣削加工

1.3复杂曲面数控加工技术概述

1.4课题的提出

1.5本文主要研究内容

第二章搅拌桨毛坯的设计与制造

2.1结晶器搅拌桨几何结构

2.2搅拌桨实体模型的设计

2.3结晶器搅拌桨毛坯的设计

2.4结晶搅拌桨的毛坯的制造

2.5本章小结

第三章不锈钢切削参数及切削力的实验研究

3.1不锈钢的切削加工特性

3.2刀具、刀具材料及几何参数的选择

3.3端铣刀和球头刀的铣削方式

3.4实验方案的确定

3.5端铣刀铣削铸造不锈钢铣削力的实验研究

3.6用正交试验方法进行铸造不锈钢球头刀铣削的实验研究

3.6.1正交实验方案的确定

3.6.2铣削姿态

3.6.3铣削力的数学模型

3.7本章小结

第四章搅拌桨NC铣削加工实例研究

4.1搅拌桨加工定位基准及其夹具的确定

4.2数控加工时的坐标系

4.3搅拌桨数控加工刀具的确定

4.4搅拌桨三轴数控加工的刀位轨迹规划

4.5切削方式的确定

4.6过切干涉检查及刀具轨迹仿真

4.7总结

结论与展望

参考文献

致谢

附录