本书内容分为两部分,共计9章。第1章~第5章主要介绍小型整体叶轮的数控制造,内容涵盖了整体叶轮的概念、分类、发展、基本结构、主要参数、工艺分析、数控编程、数控加工仿真以及整体叶轮加工质量检验。第6章~第9章主要介绍难切削材料高效加工技术,内容涵盖陶瓷刀具高速切削镍基高温合金切屑、切削力、刀具磨损以及已加工表面质量研究。书中介绍叶轮制造过程详尽,陶瓷刀具高效加工难切削材料研究内容全面,具有较强的实用性
和指导性。本书可以作为加工行业科技工作者的参考书,也可作为机械加工行业技术工人以及数控编程和操作相关人员的指导书。真诚地希望通过本书的介绍,读者可以掌握小型整体叶轮的制造、仿真、检验过程以及陶瓷刀具高效加工难切削材料技术,更深入地研究薄壁类复杂曲面加工以及高速加工机理,更好地应用高效加工技术。
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前言0
上篇 小型整体叶轮的数控制造1第1章 绪论31.1 整体叶轮的概念及分类31.1.1 整体叶轮的概念3
1.1.2 整体叶轮的分类5
1.2 整体叶轮的发展概况61.2.1 国外整体叶轮的发展6
1.2.2 国内整体叶轮的发展8
1.2.3 整体叶轮的发展趋势9
1.3 整体叶轮制造10
参考文献15
第2章 小型整体叶轮的基本知识162.1 轴流式小型整体叶轮的基本知识162.1.1 轴流式叶轮的基本结构16
2.1.2 叶型的几何参数17
2.1.3 叶栅的几何参数17
2.1.4 轴流叶轮能量损失的基本形式18
2.2 离心式小型整体叶轮的基本知识192.2.1 离心式整体叶轮的基本结构19
2.2.2 叶轮的主要结构参数21
2.2.3 离心叶轮能量损失的基本形式22
参考文献27
第3章 小型整体叶轮的数控加工283.1 工艺分析283.1.1 典型轴流式整体叶轮加工工艺28
3.1.2 典型离心式整体叶轮的工艺分析33
3.2 五轴数控编程353.2.1 叶片加工轨迹规划35
3.2.2 轴流式整体叶轮数控编程44
3.2.3 离心式整体叶轮数控编程49
参考文献51
第4章 小型整体叶轮数控加工仿真524.1 小型整体叶轮数控加工仿真的重要性52
4.2 小型整体叶轮数控加工仿真基本步骤534.2.1 虚拟机床的建模问题分析53
4.2.2 运用VERICUT进行虚拟机床建模的流程54
4.3 轴流式小型整体叶轮数控加工仿真554.3.1 轴流式小型整体叶轮加工用数控机床的构建55
4.3.2 轴流式叶轮加工程序的仿真流程60
4.3.3 叶轮加工仿真及干涉检查62
4.4 轴流式小型整体叶轮优化与试验加工644.4.1 优化原理64
4.4.2 优化步骤65
4.5 离心式小型整体叶轮数控加工仿真684.5.1 离心式小型整体叶轮机床建模68
4.5.2 离心式小型整体叶轮刀具建模70
4.6 离心式小型整体叶轮优化与试验加工73
参考文献74
第5章 小型整体叶轮的检验755.1 整体叶轮测量技术概述75
5.2 整体叶轮测量方案765.2.1 整体叶轮的测量方案规划76
5.2.2 测量点的构造76
5.2.3 测头偏转方向的选取和测量路径的规划77
5.3 叶型检测的前期准备工作775.3.1 数模的处理77
5.3.2 坐标系的建立79
5.4 叶轮的测量程序的编制与运行835.4.1 轴流式叶轮的程序编制83
5.4.2 离心式叶轮的程序编制86
5.4.3 扫描程序编制中测头选取88
5.4.4 扫描程序编制中的采点密度89
5.4.5 扫描程序编制中的扫描速度89
5.4.6 测量程序的运行90
5.5 检测报告的输出91
参考文献93
下篇 难切削材料高效加工技术95第6章 陶瓷刀具高速切削镍基高温合金切屑分析976.1 高温合金的特性及其加工特点976.1.1 镍基高温合金的类型及应用97
6.1.2 GH4169的材料特性及加工特性99
6.1.3 陶瓷刀具材料特性101
6.2 镍基高温合金高速切屑研究1036.2.1 切屑机理简介103
6.2.2 车削GH4169的切屑形态107
参考文献113
第7章 高速切削镍基高温合金的切削力1157.1 镍基高温合金GH4169铣削力研究1157.1.1 试验条件及方法115
7.1.2 试验数据处理分析118
7.1.3 铣削力模型的建立122
7.2 镍基高温合金GH3039铣削力研究1267.2.1 试验条件126
7.2.2 铣削力试验127
参考文献133
第8章 陶瓷刀具高速加工镍基高温合金刀具磨损研究1358.1 试验方案设计及磨损标准的建立1358.1.1 试验方案设计135
8.1.2 刀具磨损模型的建立139
8.1.3 刀具使用寿命计算模型145
8.2 陶瓷刀具耐用度研究1468.2.1 陶瓷刀具材质对刀具耐用度的影响146
8.2.2 切削温度与刀具寿命的影响分析148
8.2.3 铣削参数对刀具寿命的影响157
8.3 磨损机理研究1618.3.1 陶瓷刀具铣削GH4169刀具磨损形态分析161
8.3.2 刀具磨损机理166
8.3.3 沟槽磨损研究171
8.3.4 切削线速度对沟槽磨损的影响174
参考文献175
第9章 高速加工镍基高温合金GH4169已加工表面质量研究1779.1 镍基高温合金GH4169表面粗糙度研究1779.1.1 表面粗糙度177
9.1.2 高速铣削GH4169表面粗糙度试验181
9.1.3 表面粗糙度建模184
9.2 镍基高温合金GH4169表面形貌的研究1869.2.1 表面形貌的纹理理论分析186
9.2.2 高速铣削GH4169表面形貌的试验研究188
9.2.3 表面形貌横向纹理建模191
9.3 镍基高温合金GH4169表面加工硬化研究1949.3.1 加工硬化形成的机理194
9.3.2 加工硬化指标及测试方法195
9.3.3 加工硬化试验与结果分析197
参考文献200