航空整體結構件數(shù)控加工變形補償與軟件開發(fā).pdf

1、航空鋁合金是一種綜合性能較好的輕合金材料，其高強度、耐熱、耐腐蝕等優(yōu)良特性，使得在航空整體結構件中被廣泛使用。在航空制造領域，飛機主承力件越來越多的采用整體結構件，鋁合金整體結構件尺寸逐漸增大，結構日趨復雜，國內(nèi)某航空公司生產(chǎn)的波音公司飛機地板梁長度達12m，長寬比高達20:1，含有眾多凹槽、孔、筋板、肋等特征。鋁合金材料熱膨脹系數(shù)受溫度影響變化較大，每米熱膨脹量高達幾十微米，因此鋁合金整體結構件加工存在溫度變形超差問題;此外去除大部分

2、材料后的整體結構件相對剛度低，抵抗變形能力弱，使得現(xiàn)場加工中，零件局部讓刀變形現(xiàn)象嚴重。零件整體溫度變形超差和局部讓刀變形成為制約鋁合金整體結構件高效加工的關鍵問題。
　　本文以鋁合金整體結構件為研究對象，通過理論分析與實驗分析相結合的方法，建立了航空鋁合金7050-T7451、2124-T851兩種材料的線膨脹系數(shù)數(shù)學模型，基于CATIA/CAA二次開發(fā)方式在CATIA環(huán)境下開發(fā)了整體結構件溫度補償系統(tǒng)，實現(xiàn)了特定溫度下鋁合金整

3、體結構件尺寸預先補償，獲得了特定溫度下準確尺寸零件數(shù)字化模型;同時針對薄壁側壁讓刀變形問題，設計了特定工藝參數(shù)下鋁合金薄壁側壁銑削試驗，獲得了底面約束薄壁側壁變形規(guī)律;為實現(xiàn)零件數(shù)控加工補償，研究了不同階次多項式擬合原理、三次樣條插值原理、B樣條曲線擬合原理等曲線、曲面擬合插值原理，基于幾何對稱的鏡面補償方法，借助數(shù)學軟件Matlab開發(fā)了主動變形補償系統(tǒng);在側壁銑削試驗獲取變形量基礎上，使用開發(fā)的主動變形補償系統(tǒng)進行了數(shù)控加工補償，獲