文档介绍：扬州大学
硕士学位论文
汽轮机叶片数控砂带磨床结构设计与分析
姓名:姚召华
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:王隆太
20100401
摘要设计叶片数控砂带磨床的关键结构部件进行了有限元静力分析,根据分析结果进行了相关结构的改进和调整,并对改进后的机床床身和立柱进行了模态分析,在保证设计结构件的静态强度和刚度基础上,验证了其动态特性满足机床设计要求,从而保证了整台机床结构设计的可靠性。关键词:汽轮机叶片;六轴联动;恒力磨削;结构设计;运动仿真;有限元分析叶片是汽轮机组的关键零件之一,其型面加工质量的好坏将直接决定汽轮机组性能的优劣和效率的高低。目前国内汽轮机叶片的最终加工绝大部分仍然采用人工打磨的方式完成,其加工质量和加工效率普遍较低。因此,研发一套高精度、高效率的叶片精整加工工艺装备是国内叶片制造企业的急切需要,也是提高我的迫切要求。本论文针对汽轮机叶片型面的难加工性,应用现代数控技术和砂带高效磨削技术,进行了六轴联动汽轮机叶片数控砂带磨床的结构设计和分析。主要从事了以下几方面的研究工作:首先,根据汽轮机叶片结构形状和砂带磨削的特点,对汽轮机叶片型面砂带磨削成型理论以及磨削运动进行了分析,确定了叶片砂带磨削所需要的基本运动以及所设计叶片砂带磨床的运动控制轴数。在此基础上讨论了机床结构类型和布局方案,确定了机床的相关结构参数和功能参数,完成了砂带磨床总体结构设计,并对磨床主要结构部件包括机床基础件、驱动轴部件以及磨头系统部件等进行了详细结构设计。在所设计机床结构中,两个摆动轴轴线与刀轴矢量空间正交,提高了刀具摆动的控制精度,降低了叶片磨削数控编程的难度;磨头结构中包含的磨削力控制装置,可实现叶片砂带恒力磨削,解决了砂带磨削高精度控制的难题。在结构设计完成后,通过疎软件系统所提供的疢机构运动仿真模块,对所设计的磨床整机结构进行了运动学仿真,检查了机床可能存在的运动干涉,并对相关运动参数进行了测量分析,从而全面系统地分析和验证了磨床各运动机构设计的合理性。最后,论文借助有限元分析软件曰擦礁龅湫凸た鑫;。运姚召华汽轮机叶片数控砂带磨床结构设计与分析
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名铭学位论文作者签名吵学位论文作者签名:挑签字日期:肿年沦扬州大学学位论文原创性声明和版权使用授权书签字日期:芦〕г露剩签字日期:炷瓿г乱匀学位论文原创性声明本人声明:所呈交的学位论文是在导师指导下独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅。本人授权扬州大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到‘中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。导师签名:》姚召华汽轮机叶片数控砂带磨床结构设计与分析
第一章绪论汽轮机叶片结构特征进入世纪以来,随着我国国民经济的飞速发展,社会对电力的需求突飞猛蒸汽作用的压应力,还作用有叶片自身旋转的离心应力,从而使叶片在其工作过程叶片的种类较多,若按其功能作用可将其分为动叶片和静叶片两大类。动叶片安装在汽轮机转子上,由高压的蒸汽推动带动转子一同旋转,其结构如图所有截面形状相同,如图所示;而扭曲叶片的整个叶身为空间扭曲型面,各截面进,而汽轮机作为电力生产的主要工具,其相关技术也成为了电力工业的核心技术之一。汽轮机叶片是汽轮机组的关键零件,其型面为复杂的自由曲面,叶片型面的制造精度和表面质量对汽轮机的工作效率有着重要影响。目前,世界上各工业国家都非常重视对叶片型面加工技术的研究,不少工业发达国家现已将数控加工中心和数控砂带磨床用于汽轮机叶片的加工,使叶片的整体加工效率、型面几何精度及表面质量得到了较大提高。然而,由于国外长期对我国五轴以上的数控机床采取封锁和垄断策略,致使我国的叶片精加工工艺技术普遍较为落后,不少企业仍采用传统手工抛磨的落后工艺,远不能满足国民经济对电力能源装置日益增长的发展需求,严重制约了我的提升。因此,对汽轮机叶片精加工技术的研究,不仅对我国能源电力工业的发展有着重要的推动作用,而且对我的提升以及国防装备制造能