航空薄壁零件的銑削加工變形控制研究.pdf

1、薄壁零件是指由各種薄型板(殼)和加強筋條構成的輕量化結構零件，具有重量輕、強度高、造型美觀等突出優(yōu)點，工程應用日益廣泛，航空航天產品普遍采用薄壁結構。由于其零部件具有輕量化的要求，故大量采用鋁合金、鈦合金等密度較低的材料。薄壁結構在制造過程中由于其相對剛度較低、加工工藝性差，在切削力、裝夾力、切削振顫等因素作用下極易發(fā)生變形、失穩(wěn)和振動等問題，制造難度極大。加工變形已成為航空制造技術中影響加工精度與質量的關鍵因素，嚴重地阻礙了航空制造業(yè)

2、的發(fā)展。因此，對薄壁結構的切削加工變形的控制方法進行研究具有重大的理論意義和工程應用價值。鑒于問題的復雜性，本文采用理論建模、軟件分析和試驗研究相結合的方法。主要研究工作包括如下幾個方面： (1)分析了薄壁零件的加工變形機理及減小加工變形的途徑，對目前控制加工變形采取的措施進行了總結。由于銑削力是影響薄壁件變形的主要因素，對銑削力的來源、影響因素等進行了分析總結，針對薄壁件銑削加工的特點，選擇了合理的薄壁件力學模型。 (

3、2)總結了薄壁零件的結構特點并對其進行了歸納，將其從結構上分成了兩類：等壁厚零件和變壁厚零件。而變壁厚薄壁零件又可認為是由等壁厚結構構成的，因此對等壁厚結構零件的加工變形進行研究具有典型意義。 (3)建立了以工時、成本為主要目標的多目標優(yōu)化切削參數的數學模型，針對典型等壁厚零件精加工提出了分工步優(yōu)化切削參數、修正刀具路徑的概念，通過對其結構及其加工要求的分析，依據其加工要求及形狀特征把零件分成不同的切削工步，分別對相應工步的加工