[發明專利]一種高效穩定拉削加工渦輪盤榫槽的優化方法

有效

• 申請號: 201811327430.9
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109332801B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 唐進元;陳雪林
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B23D37/00
• 分類號: B23D37/00;B23D41/08
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發明公開了一種高效穩定拉削加工渦輪盤榫槽的優化方法，包括如下步驟：依據拉削加工路徑，分別在工件與刀具接觸軌跡上間隔均勻地布置一系列點，通過模態試驗，依次獲得刀具及工件各個節點的模態傳遞函數；通過刀具各節點的模態傳遞函數和工件各節點的模態傳遞函數，建立不同節點工件與刀具之間的傳遞函數Φ_1i，將Φ_1i經過拉普拉斯變換獲得拉普拉斯形式的傳遞函數Φ_1i(s)；依據Φ_1i(s)并通過頻域求解穩定區域的方法，獲得工件不同節點下的切削加工中的穩定區域；根據穩定區域的切削參數，對工件進行高效穩定加工。本發明能根據不同節點選擇相應的切削參數，進行穩定且高效的加工，避免發生顫刀，造成刀具崩刃，提高刀具壽命和工件表面質量。

技術領域

本發明涉及機械加工領域，特別是涉及一種高效穩定拉削加工渦輪盤榫槽的優化方法。

背景技術

目前，拉削加工作為一種專用的有效的加工方法，在加工具有眾多特定結構的零件中具有其他加工方式難以比擬的優點，如加工效率高，加工精度高等。鎳基合金作為通用的渦輪盤榫槽材料，在其加工過程中，由于鎳基合金的特性，使的切削過程中存在切屑難以斷裂、切削力較大、刀具使用壽命短等特點，附加拉削加工中拉刀較長、拉削加工的工件固定方式的限制了安裝剛度等原因，使的加工中更加容易發生刀具與工件的振動，造成較大加工誤差，刀具壽命縮短，加工效率低等缺點，另外在拉削過程中，刀具與工件的接觸位置發生變化，其接觸點在零件的響應中也發生變化，即其動態特性發生變化，造成了切削加工的穩定區域發生變化。如果不及時改變切削速度或切削深度不合適，極易發生顫刀，造成刀具崩刃、工件表面質量降低等。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題。為此，本發明提出一種高效穩定拉削加工渦輪盤榫槽的優化方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種高效穩定拉削加工渦輪盤榫槽的優化方法，包括如下步驟：

S1、依據拉削加工路徑，分別在工件與刀具接觸軌跡上間隔均勻地布置一系列點，依次標記為：1，2，3，…，k，通過模態試驗，依次獲得刀具及工件各個節點的模態傳遞函數，設為：H_1i(ω₁)，H_2i(ω₁)，i＝1，2，3，…，k；

S2、通過刀具各節點的模態傳遞函數和工件各節點的模態傳遞函數，建立不同節點工件與刀具之間的傳遞函數Φ_1i，將Φ_1i經過拉普拉斯變換獲得拉普拉斯形式的傳遞函數Φ_1i(s)；

S3、依據Φ_1i(s)并通過頻域求解穩定區域的方法，獲得工件不同節點下的切削加工中的穩定區域；

S4、根據穩定區域的切削參數，對工件進行高效穩定加工。

進一步，所述步驟S1中的相鄰點的間距為1至2mm。

進一步，所述H_1i(ω₁)和H_2i(ω₁)均是通過將切削動力學方程拉普拉斯變換獲得。

進一步，所述切削動力學方程為：