整體葉輪微觀表面輪廓特征提取及其應(yīng)用.pdf

1、整體葉輪是透平機械的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于航空、航天、化工、能源等工業(yè)領(lǐng)域。整體葉輪的曲面較多，形狀復(fù)雜，傳統(tǒng)的機械加工方式已經(jīng)不能滿足其要求，目前整體葉輪的加工以五軸精密銑削為主。整體葉輪的葉片部分是影響其使用性能的關(guān)鍵性部位，葉片的表面質(zhì)量的好壞，尤其是葉片表面微觀輪廓特征的一致性，對葉輪的進氣效率、工作效率和動力性能有直接的影響。
　　為詳細研究五軸機床銑削加工整體葉輪的表面輪廓結(jié)構(gòu)特征，本文從微觀角度出發(fā)，利用表面輪廓儀對整

2、體葉輪的葉片關(guān)鍵部位進行了測量試驗，獲得了整體葉輪葉片部位的微觀輪廓數(shù)據(jù)。并利用所獲得的數(shù)據(jù)建立了葉片微觀表面三維模型圖。開展了一系列的試驗分析，對試驗所獲得的特征信號做了功率譜分析，獲得了葉片輪廓信號的頻率成分，對功率譜的面積S的含義進行解釋，并將其作為評價葉片表面質(zhì)量的特征之一。利用小波分析的方法，對所獲得的數(shù)據(jù)進行小波分解和重構(gòu)，將數(shù)據(jù)信號的各個成分信號進行了分離，得到了整體葉輪葉片表面粗糙度特征分布圖，并將其作為葉片表面質(zhì)量的評

3、價的第二個特征。
　　為了探明在整體葉輪加工過程中，刀尖半徑和切削行距這兩個參數(shù)對整體葉輪葉片表面質(zhì)量的影響，本文利用控制變量法的研究思想一共設(shè)計了7組對比試驗。將刀尖半徑或者切削行距其中一個參數(shù)當作變量，控制另外一個參數(shù)不變，從而研究這個變化參數(shù)對葉片表面兩個特征的影響。通過多次在五軸機床的銑削試驗和對葉片表面質(zhì)量變化的不斷測量，得到了在加工過程中葉片表面微觀輪廓特征的數(shù)據(jù)。通過對數(shù)據(jù)的建模分析和功率譜分析，得出了刀尖半徑和切削