航天鈦合金整體結構件高效加工工藝研究與工程應用.pdf

1、航空航天工業(yè)的快速發(fā)展，對鈦合金整體結構件的需求越來越大，但鈦合金整體結構件極高的材料去除率、薄壁復雜形狀及難加工特征，給這類零件的高質量、高效率加工帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
　　本文以典型TC4鈦合金材料帶筋復雜曲面類整體結構件為對象，結合典型產品零件的結構特征，開展了航天鈦合金切削加工有限元仿真分析和銑削加工工藝試驗分析，探索和研究航天整體結構件高效加工工藝的技術方案與途徑，研究內容主要包括：
　?。?）航天鈦合金銑削加工有限

2、元仿真分析研究。分析了鈦合金力熱耦合過程建模的關鍵問題，包括材料本構模型的動態(tài)失效準則，切屑分離、斷裂準則，刀具-切屑-工件的摩擦模型等。重點研究了航天鈦合金在不同溫度、不同應變率條件下的應力應變關系模型，建立航天鈦合金的JC修正本構方程。根據仿真結果，對不同刀具幾何結構下的切削力，切削溫度，切屑形態(tài)轉變規(guī)律進行了分析。
　?。?）航天鈦合金銑削加工工藝試驗研究。開展了在不同銑削工藝參數(shù)下鈦合金材料的銑削加工試驗，綜合考慮零件結構

3、特征、機床性能、加工工藝、安裝方法等開展銑削加工試驗研究。通過切削力，切削溫度在線測量與分析，表面粗糙度，切屑形態(tài)和刀具磨損情況的離線測量與分析，研究可行工藝方案，優(yōu)化切削工藝參數(shù)，為鈦合金整體結構件高效加工提供科學依據。
　?。?）以 TC4鈦合金舵骨架零件為典型加工對象進行工程驗證。通過加工工藝參數(shù)優(yōu)化、專用工裝設計、刀具優(yōu)選、走刀軌跡優(yōu)化等措施，在確保和改善產品加工質量的前提下，提高了舵骨架整體結構件的加工效率，縮短了加工周