[发明专利]一种涡轮盘榫槽拉刀几何结构的优化方法

摘要

本发明公开了一种涡轮盘榫槽拉刀几何结构的优化方法，包括以下步骤：步骤一、建立拉刀几何结构的尺寸关联数学模型；步骤二、设定拉刀、机床的约束条件，约束条件包括切削应力约束；步骤三、建立切削应力约束与拉刀几何尺寸之间的关联性；步骤四、建立未安装拉刀机床各部和安装拉刀后机床各部的振动传递模型，并确定相应模态函数；步骤五、由模态函数确定拉刀动态特性参数；步骤六、建立以动态特性参数为自变量，拉刀处响应为因变量的函数，得到动态特性参数与拉刀几何尺寸间的关联性；步骤七、采用变密度法，根据动态特性参数进行结构优化，在此基础上，建立拉刀长度最短、去除率最高的模型，并根据该模型得到优化后的其它拉刀几何结构尺寸。

主权项

1.一种涡轮盘榫槽拉刀几何结构的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立拉刀几何结构的尺寸关联数学模型；步骤二、设定拉刀、机床的约束条件，约束条件包括切削应力约束；步骤三、建立切削应力约束与拉刀几何尺寸之间的关联性；步骤四、建立未安装拉刀机床各部的振动传递模型，并通过模态试验识别或者有限元建模分析获得振动传递函数，确定未安装拉刀机床的模态函数；建立安装拉刀后机床各部的振动传递模型，并通过模态试验识别或者有限元建模分析获得振动传递函数，确定安装拉刀机床的模态函数；步骤五、由步骤四中模态函数确定拉刀几何结构改变时发生改变的参数，该参数为动态特性参数；步骤六、建立以动态特性参数为自变量，拉刀处响应为因变量的函数，并根据该函数确定动态特性参数的范围，获取动态特性参数与切削应力约束件的关联性，从而得到动态特性参数与拉刀几何尺寸间的关联性；步骤七、采用变密度法，根据动态特性参数进行结构优化，获得拉刀的几何形状，在所获拉刀几何形状的基础上，在约束范围内建立拉刀长度最短、金属去除率最高的数学优化模型，并根据该模型得到优化后的其它拉刀几何结构尺寸。