低剛度零件數(shù)控側銑精加工的變形預測與控制策略研究.pdf

1、低剛度零件在航空航天工業(yè)中一直占有相當比重，如飛機結構件中的整體壁板、整體翼肋和發(fā)動機的渦輪葉片等。目前低剛度零件的機械加工已廣泛采用數(shù)控側銑工藝。然而，加工過程中由于該類零件的低剛度特征，側銑切削力的作用使工件產生很大的加工變形，嚴重影響了工件的精加工精度及表面質量，甚至造成零件報廢。因此，圍繞低剛度零件側銑加工變形開展的研究工作，將對改善工件的精加工精度和表面質量、提高加工效率、實現(xiàn)自適應精密數(shù)控加工都具有重要意義。 本文以

2、低剛度零件側銑精加工的變形預測和控制策略為研究對象，綜合運用切削基本理論、有限元數(shù)值模擬技術和數(shù)控加工技術，探索和建立低剛度零件側銑加工變形的有效預測方法和控制途徑。具體研究工作如下： 首先對低剛度零件數(shù)控側銑精加工變形的有效預測方法進行了深入探討研究。即在金屬切削力學的基礎上，分析低剛度零件的側銑加工過程，由于切削力是引起工件加工變形的主要原因，于是對加工過程進行必要簡化后，刀具切削力的作用可視為沿刀具工件接觸區(qū)域的動態(tài)移動載

3、荷，借助有限元模擬技術建立了加工變形的預測模型。分別對簡單結構薄壁矩形板和復雜曲面葉片零件進行了加工變形有限元模擬預測。本內容為后續(xù)控制策略和試驗分析的研究提供了理論依據(jù)。 然后對控制和消除低剛度零件數(shù)控側銑精加工變形的策略進行了系統(tǒng)研究。 具體針對薄壁矩形板零件，根據(jù)其加工變形的預測結果，提出了通過刀心位置偏置和刀具軸線偏擺來同時控制X、Z 兩軸向變形的控制策略。本內容為數(shù)控試驗分析對比奠定了基礎。 最后開展了