[发明专利]大尺寸枞树型叶根轮槽型面残余应力场重构的方法

摘要

一种机械切削技术领域的大尺寸枞树型叶根轮槽型面残余应力场重构的方法，包括以下步骤：取枞树型铣刀轮廓形线上若干离散点作为检测点，得到使用标准整体式圆柱立铣刀进行标准切削实验的等效切削速度、等效切削厚度以及等效进给速度；采用微元建模方法，得到各检测点的有限元模拟的残余应力；进行标准切削实验，采用X射线衍射法与腐蚀方法测量残余应力，对等效的二维正交切削有限元模型进行修正；利用修正后的仿真模型对其他离散点进行仿真，得到每个离散点的残余应力，从而拟合得到整体叶根轮槽型面的残余应力场分布。本发明针对轮槽复杂型面加工，减少后续滚压处理次数，大大提高了生产效率，并降低了滚压工具的消耗成本。

主权项

一种大尺寸枞树型叶根轮槽型面残余应力场重构的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，分别取枞树型铣刀轮廓形线上轮槽根部、中部和顶部的若干离散点作为检测点，采用等效切削速度、等效切削厚度、等效每齿进给量的原则，得到使用标准整体式圆柱立铣刀进行标准切削实验的等效切削速度、等效切削厚度以及等效进给速度；第二步，采用微元建模方法，以第一步得到的等效切削速度、等效切削厚度以及等效进给速度作为边界条件建立轮槽型面上各检测点的等效二维正交切削模型，确定等效二维正交切削模型中的工件材料、刀具与工件材料的摩擦力、网格划分、载荷施加量、铣刀几何角度、切削刃钝圆半径和涂层，进而得到各检测点的有限元模拟的残余应力；第三步，采用与等效二维正交切削模型中的刀具相同的铣刀几何角度、切削刃钝圆半径和涂层的标准螺旋铣刀，在等效切削速度、等效切削厚度以及等效进给速度下进行标准切削实验，实验结束后进行t时间的残余应力释放过程，利用线切割方法进行取样，采用X射线衍射法与腐蚀方法测量残余应力，以实验测量所得的残余应力对等效的二维正交切削有限元模型进行修正，得到修正后的仿真模型；第四步，利用修正后的仿真模型对叶根轮槽型面上除检测点外的其他离散点进行仿真，得到每个离散点的残余应力，从而拟合得到整体叶根轮槽型面的残余应力场分布。