【摘 要】
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非标异形可转位刀片是机械加工领域中特殊应用的一类刀具。因其产品精度要求高,刀片几何参数多,加工制造过程影响因素多,使得非标异形可转位刀片的加工工艺与成形复杂、磨削方法与标准刀片磨削成形不同。随着现代制造技术水平的提高,对匹配机床设备及配套的辅助制造、仿真软件也提出了更高的要求。在此背景下,本论文以实现可转位刀片高精高效加工为目标,研究了非标异形可转位刀片的自动磨削关键技术,为实现复杂曲面刀片的成形
【基金项目】
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2018年工业和信息化部的智能制造综合标准化与新模式应用项目“航空发动机关键零部件加工用精密刀具智能制造生产线建设”； 2018年工业和信息化部与陕西汉江机床有限公司合作项目“可转位刀片智能磨削系统的开发”；
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非标异形可转位刀片是机械加工领域中特殊应用的一类刀具。因其产品精度要求高,刀片几何参数多,加工制造过程影响因素多,使得非标异形可转位刀片的加工工艺与成形复杂、磨削方法与标准刀片磨削成形不同。随着现代制造技术水平的提高,对匹配机床设备及配套的辅助制造、仿真软件也提出了更高的要求。在此背景下,本论文以实现可转位刀片高精高效加工为目标,研究了非标异形可转位刀片的自动磨削关键技术,为实现复杂曲面刀片的成形加工提供了技术支持。论文从以下几个方面进行了阐述:1.结合Fagor CNC8070数控系统开发原理,设计开发了数控系统人机交互界面。基于复杂曲面成形理论与可转位刀片偏心磨削原理,结合在线测量技术,分析了砂轮与可转位刀片磨削时的位姿关系,建立了可转位刀片几何偏心磨削的数学模型,并针对大余量圆弧磨削问题,提出了新的工艺优化方法。2.针对2MK7130A数控可转位刀片周边刃磨床对刀效率较低的技术问题,对刀片磨削时砂轮的摆动位置进行了分析,建立了直线刃、圆弧刃、倒棱的自动对刀数学模型,研发了自动对刀技术,实现了刀片磨削前的全自动对刀。3.在已有研究基础上,进一步完善了非标异形可转位刀片自动磨削软件模块,根据刀片相关几何参数自动选择合适的加工工艺,结合刀片几何参数和测量结果,计算出砂轮的刀位轨迹,并生成数控加工程序,有效提高了加工效率。4.创建2MK7130A数控可转位刀片周边刃磨床仿真模型,结合仿真技术开发原理,搭建了可转位刀片虚拟磨削仿真环境,为研究可转位刀片成形磨削提供了仿真平台。并于机床上进行了磨削验证,验证了虚拟仿真环境的可靠性与稳定性,也证明了本文所建立的数学模型、自动对刀技术、机床安装误差补偿技术、自动磨削软件的正确性与可靠性。
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