轮槽加工铣削力与铣削温度分布规律及刀片设计研究

【摘要】汽轮机主要由转子和定子两部分构成。转子是汽轮机的动力部分,其加工质量的好坏直接影响整个汽轮机的工作性能。同时转子枞树型轮槽的加工又是转子加工中最为关键和困难的环节。枞树型轮槽铣刀是转子枞树型轮槽加工的专用铣刀,其性能的好坏直接影响轮槽的加工精度、表面质量和加工效率。目前国内对枞树型轮槽铣刀的研究和制造还处于起步阶段,特别是对轮槽表面加工精度影响最大的枞树型轮槽精铣刀。因此,本课题针对枞树型轮槽精铣刀开展了如下研究：基于转子轮槽的类型及特点和轮槽铣削加工工艺要求,分别从轮槽材料方面、刀具材料方面、轮槽铣刀设计方面和实际加工工况方面对轮槽铣削加工工艺进行了分析,分析并制定了合理的轮槽铣削加工余量和加工工序。基于铣削理论分析与推导,建立了铣刀片的数学模型和镶齿铣刀铣削力数学模型,为研制镶齿枞树型轮槽精铣刀的铣刀片提供了理论依据。基于微元法基本思想,对枞树型轮槽铣削加工中铣削力与铣削温度进行了分析与建模,通过铣削加工试验分别得到了轮槽型线上各点铣削力与铣削温度的分布规律,为优化轮槽铣削加工工艺及提高轮槽表面加工精度提供了试验依据。基于以上分析研究,针对镶齿枞树型轮槽铣刀各齿型线与切削用量的不同,分别为各齿设计了一种铣刀片。利用DEFORM-3D有限元分析软件对各铣刀片分别进行了三维铣削仿真并分析了铣削力、铣削温度、刀具磨损和切屑四大因素对铣削加工的影响,为优化和制备镶片式枞树型轮槽精铣刀具有借鉴意义。
【作者】许生福；
【导师】陈惠贤；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】枞树型轮槽铣刀；铣削力；铣削温度；铣刀片；DEFORM-3D；

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