低温铣削航发叶片变形仿真及工艺参数优化

简介

针对航发叶片铣削过程中因残余应力诱导变形问题,基于Deform与Abaqus完成叶片铣削模拟仿真,分析在残余应力作用下叶片整体变形量。将每齿进给量fz、主轴转速n、切深ap与射流温度T作为工艺参数,设计单因素控制方案和中心复合设计试验,研究射流温度单变量和工艺参数多变量对叶片变形量的影响。应用多元二次回归方法建立叶片变形预测模型,运用方差分析检验预测模型与试验数据的拟合值。以相对低的叶片变形量为优化目标,利用遗传算法获取最优工艺参数组。结果表明单因素试验中,-180℃与20℃相比叶片变形量降低了35.66%,但叶片型面轮廓的余量超过允许范围(±0.05 mm)。故采用遗传算法对工艺参数进行优化,冷却温度区间为-196~-180℃,最大变形量为0.038 9 mm,满足叶片轮廓变形量误差要求。