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- 基于航空结构件典型特征的数控加工方法研究
- 作者： 韩雄 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空结构件 典型特征 加工方法 拐角 薄壁 插铣
- 描述： 随着航空工业的不断发展，飞机性能不断提升，飞机结构件日趋大型化、复杂化，制造精度要求越来越高，对相应的数控加工装备及数控加工技术提出了更为苛刻的要求。目前国内航空制造业大量引入国际先进设备，整体硬件水平与国外相比已经不存在差距，但数控应用技术远没有跟上，多数企业对加工方法及切削参数缺乏系统分析和研究，主要依靠经验或试切，往往导致数控加工效率低、质量不稳定、加工成本高。本文探讨了基于航空结构件典型特征的数控加工方法，综述了典型特征加工方法的现状以及仿真分析实现加工方法研究的现状及发展趋势。围绕航空结构件槽腔、筋、轮廓、孔等典型特征加工方法展开仿真分析及实验研究，并重点对薄壁、拐角等难加工子特征加工方法进行探讨：航空结构件典型特征及现有加工方法分析归纳。对航空结构件进行分析归类，主要包括框、梁、肋、接头等，在各类典型结构件基础上对典型加工特征进行分析归纳，并对典型特征的现有加工方法进行总结，为后续加工方法优化提供基础。典型特征加工工艺方法研究。研究与搭建了仿真及实验平台，对槽腔、筋及轮廓等主要典型特征加工方法进行分析。通过对几类典型特征的进、退刀方式及走刀方式进行几何及物理仿真，从受力、振动及切削效率进行了综合分析，指出合理的加工方法。典型难加工子特征加工工艺方法研究。针对航空结构件为典型多槽腔、弱刚性、复杂结构零件的特点，对拐角、薄壁及深槽三类航空结构件难加工子特征进行了深入研究，通过对这些部位的加工机理及现有加工方法分析，提出了拐角的插铣加工解决方案，保持铣削过程工艺系统刚性的薄壁件加工方案，以及基于时域仿真及插铣的深槽加工解决方案。工程应用验证。本文选择了接头、长梁、壁板等几类典型航空结构件，通过采用插铣方法、保持铣削过程工艺系统刚性薄壁加工方法，以及程编轨迹优化等，解决了工程实际的产品质量问题，并使加工效率大幅提升，取得了良好的应用效果有效。