薄壁筒轴的工艺研究

筒轴为薄壁件,整个型面厚度不超过2mm,刚性差。该件材料为高温合金,硬度高,在小端有花边、槽,需要进行大量铣加工,进一步加大筒轴的变形。同时尺寸和形位公差要求严格,在工艺制造过程中难以加工保证。因此需要制定合理的加工路线及加工方法,设计专用减小变形的车床、镗床、铣床夹具,选择恰当的刀具及加工参数,以减少工件的变形,保证工件的加工质量。该工件的合格交付不仅保证了设计要求,也为今后同类型件的加工积累了经验。     

铝合金薄壁铸件壳体机加工工艺研究

铝合金薄壁铸件壳体在航空、航天等领域有着广泛的应用,其加工性能好,但结构复杂、硬度低、刚性差、加工时易变形、加工质量难以控制,因此铝合金薄壁壳体的加工一直是机械加工的一个难点。为解决这些问题,首先对残余应力、刀具角度、工件装夹、零件材料这些影响其变形的主要因素进行简要说明和分析;然后针对这些变形因素,提出加工工艺要求。主要包括:对加工刀具及其轨迹进行优化,以提高加工效率改善加工质量,选则合适的刀具材料,增大刀具前角、后角,减少切削时刀具与工件之间产生的摩擦力及切削应力;利用辅助设施、分序过程的间隙进行应力适放以减少加工过程造成的变形;卡具的优化,与零件面接触、受力均匀、避免变形;精车三要素切削深度、速度、走刀量的限定。采用以上工艺加工,可有效减少铝合金薄壁壳体变形,从而满足设计要求。     

论某大型薄壁工件基准车削形状精度的工艺控制

前后基准是某大型薄壁工件的设计基准,也是下工序前后机口的加工找正基准,这是该大型薄壁工件与前后过渡舱的安装联接基准。针对某大型薄壁超高强度钢工件前后基准由于形状精度要求高、结构刚性差、材料强度高,造成加工难度大、形状精度难于保证的问题,通过采取专用夹具装夹、对装夹变形进行定量控制、优化的刀具材料和几何角度、合理的冷却方式、优化的切削参数、较好的切削系统刚性等工艺措施来解决加工难题,保证形状精度要求。     

镜像铣加工过程中薄壁工件变形和振动的预测

镜像铣是大型薄壁工件加工的有效方法,在航空航天等重要领域有着广泛的应用.镜像铣加工过程中薄壁工件的变形和振动是影响加工精度的主要因素,如何准确预测镜像铣加工过程中薄壁工件的变形和振动是优化加工参数、提高加工精度的关键问题.本文基于金属切削原理并考虑了薄壁工件加工过程中的弯曲变形和铣削力相互作用,建立了铣削力预估模型.在此基础上,结合薄板小变形理论和有限元法,建立了考虑加工过程中材料去除和铣削力与支撑同步运动的薄壁工件镜像铣动态力学模型.通过仿真模拟,研究了支撑刚度、支撑阻尼、主轴转速和进给率对薄壁工件变形和振动的影响规律.结果表明,在镜像铣加工过程中薄壁工件的变形随着支承刚度的增加而减小,振动幅值随着支撑阻尼的增加而减小.最后,对6061铝合金薄板的镜像铣加工实验与本文建立模型的时域和频域信号进行了比较.振动数据采集点处的模型预测结果与实验相差小于5%,二者对比结果表明所建立的模型能够对薄壁工件加工过程中的变形和振动进行准确的预测.镜像铣加工相比于直接铣削加工,薄板加工点处的振动幅值从71.61μm减小到5.71μm,对比结果表明柔性支撑结构能够有效地减小加工过程中薄壁工件的振动.本文...     

薄壁铝合金机壳内孔加工用固定装置的设计研究

薄壁铝合金零件因具有重量轻、结构紧凑、材料节省的特点,已被广泛应用在各工业部门,但由于其刚性差、强度弱,在加工中极容易变形,使零件的形位误差增大,零件的加工质量不易保证,薄壁铝合金零件的加工也成为传统机械加工中比较棘手的问题。该文针对薄壁铝合金零件传统加工方式的不足,设计一种薄壁铝合金机壳内孔加工用的固定装置,能有效克服加工时工件因夹持易变性的难点,并保证加工精度。     

双篦齿轴颈的工艺研究

轴颈在结构上突出特点为双篦齿、花键,篦齿刚性差,加工过程中易产生变形,同时尺寸和技术条件多,精度要求高,加工很难保证。经过分析研究,合理安排工艺路线和加工方法,适当调整加工余量,选择合适夹具和刀具及加工参数,严格控制走刀路线,用以减少工件篦齿的变形,加工出合格零件,保证工件加工质量。     

大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究

为了抑制大型薄壁件加工过程中传统"N-2-1"定位原理的支承/定位能力局部失效的现象,以满足工件夹紧力和外形定位精度为目标,并基于支承/定位资源约束,提出了跟随加工区域布置定位点的"X-2-1"多点支承/定位方法,该方法不仅能保证工件加工过程中的夹持可靠性,而且能实现对工件不同加工区域定位误差有针对性的重点防控。实验结果表明:使用该方法计算得到的工件最大定位误差小于0.2mm,远远优于传统均布支承/定位点在相同实验条件下实验件0.8mm的最大定位误差,从而抑制了工件外形定位误差对加工质量的扰动。提出的支承/定位点初始布局方案可为进一步的全局优化,并以此控制工件加工变形、提高工艺系统刚度,最终改善加工质量奠定基础。     

薄壁铝件的车削

薄壁铝件比较难以加工,本文首先分析了如何减少由工件装夹引起零件变形,其次分析了如何合理选择刀具的几何角度,再次分析了如何合理选择切削用量,最后分析了如何来选择切削液。从四个方面来分析如何使工件最大限度的减少变形,保证加工质量。     

加工形态对铝合金薄壁件加工变形的影响

针对航空铝合金薄壁件加工变形的问题,采用三维有限元方法,仿真分析加工形态(材料去除率、构件框数和铣削深度)对铝合金薄壁件加工变形的影响,并通过铣削实验对仿真结果的准确性进行验证。研究结果表明:构件长度方向翘曲变形量随着宽度方向材料去除率减小而减小;随着长度方向材料去除率减小,构件宽度方向变形量减小,而长度方向的变形量基本不变;当构件材料去除率大于85%时,材料去除率一致,框数不一致,构件底面翘曲变形量基本一致;当材料去除率小于85%时,同材料去除率的多框体变形比单框体的变形大;随着铣削深度增大,框类件长度和宽度方向变形量都是先增大后减小;模型仿真计算变形量与实验结果较吻合,本研究可为控制薄壁件加工变形提供参考。     

薄壁平面件真空多孔吸具的力学特性与优化设计

针对薄壁平面件刚性差、装夹易变形、装夹困难等问题,基于圆周简支平板变形理论,提出了薄壁平面件在切削状态下吸附力学特性的数学模型及其真空平面多孔吸具优化设计方法,分析了吸附装夹的吸具吸孔设计布局与真空度对薄壁平面件加工中的变形耦合影响规律。理论分析表明,加工确定尺寸薄壁件吸孔的数量越少,孔径越小,则所需真空度越大;对于优化确定的吸孔设计布局,真空度越大则薄壁平面件装夹及切削过程变形越大。通过有限元仿真和6061铝合金薄壁平面件装夹试验,验证了多孔吸具优化设计的有效性。优化设计的有限元分析表明,工件静态装夹变形能够控制在纳米量级。吸具样件加工试验结果表明,采用优化后的吸具装夹,可使加工后的薄壁件平面度公差控制在500 nm以内。此设计方法可为薄壁类零部件的吸具设计与装夹提供参考。     

环形薄壁件加工中的胀紧减振夹具设计

薄壁零件在军民品生产中应用日益广泛,针对薄壁件加工中的变形与振动问题,本文介绍了一种利用聚氨脂橡胶件做为减振和胀紧零件的胀环,改善环形薄壁件在加工过程中的刚性,减小或消除加工过程中的切削振动,从而提高零件加工质量和精度。     

数控车床对薄壁零件的车削加工

薄壁零件的加工由于夹紧力、车削力、车削热、内应力、振动与变形等因素的影响,使工件产生较大的变形,导致零件的加工质量难以保证。本文从工件的装夹、刀具要求、程序的编制等方面进行综合考虑,解决了薄壁零件的车削加工难题。从而有效提高了零件的精度,保证了产品的质量。     

2A12合金薄壁零件机械加工方法探讨

2A12是可热处理强化铝合金，广泛应用于航空航天行业制品中。在2A12合金薄壁零件机械加工过程中，保证加工精度的关键是解决好零件变形问题。本文通过对影响该类零件机械加工变形因素的分析，介绍了“材料的选择、材料纤维方向的选择、增加零件抗扭刚度、装夹方式的选择”等减少薄壁零件机械加工变形的措施，结合加工过程中遇到的典型零件变形情况，论述了几种2A12合金薄壁零件的机械加工方法。     

薄壁网孔工件在数控冲床加工中的变形分析

为了避免数控转塔冲床加工薄壁网孔工件时的表面翘曲变形，实验中从控制加工网孔工件的平整度、增大板料压紧力和选择合适冲切方向与顺序3个方面来减小薄壁网孔工件的变形量．结果表明，1m×2m以上的产品，通过以上方法，变形量由原来的4～5mm成功地控制到1mm的范围内，能让数控机床正常工作，达到产品质量要求．     

铝合金环形机匣零件变形控制技术研究

航空发动机低压压气机机匣类零件多为铝合金薄壁环形件,其直径尺寸大,壁薄,刚性差,机械加工中零件变形大且无规律,难以保证设计图的技术要求。本文以某型低压Ⅰ级机匣为研究对象,展开铝合金机匣加工变形控制技术研究,通过调整加工参数、增加振动时效处理、采用冷胀形毛料等工艺措施,最终使机匣满足设计图要求,解决了铝合金薄壁环形机匣变形问题。     

自行车U形车架立管扩孔机设计

针对自行车U形车架立管上的鞍管安装孔加工前后壁厚变化率较大,工件容易在加工过程中发生变形并影响成品精度等问题,通过对加工特点的分析,提出了创新设计的夹口平行移动的夹具和转动限制器。采用夹口平行移动的夹具减小了工件的锥状变形;增加工件转动限制器,减小了夹具所承受的扭矩,从而减小了工件变形量,保证了成品的精度。     

薄壁零件铣削加工系统动态特性测试与分析

为预测薄壁件的铣削加工稳定性,采用有限元模态分析方法和试验模态分析方法,分别分析刀具子系统和工件子系统的动态特性.根据薄壁零件的振型模态,划分表示工件在加工过程中动态特性变化的不同加工阶段、选取能够在刀具切削位置激起振动位移的高阶动态频响模型作为预测切削稳定性的有效振型.对于薄壁零件的铣削加工,建立由刀具子系统和工件子系统相互作用的、考虑加工阶段并取决于有效振型的加工系统结构传递函数.稳定性预测结果与试验结果基本相符,证明系统传递函数的测定精度较高.     

薄壁轴承安装座工艺研究

轴承安装座为薄壁复杂件,外形尺寸较大,大端面壁厚不到3mm。内孔和外圆尺寸精度较高,技术条件要求极为严格,工艺制造的过程中很难加工保证,需要制定合理的工艺方案,研究解决薄壁型面的大端面、内孔加工变形以及内孔在铣加工深环槽后的变形问题,保证外圆、内孔尺寸及技术条件是技术难点。针对工件结构特点分析出端面、内孔变形原因,增加了相关工序内容、自制了关键工装、选择了合理的切削参数,最终顺利攻克这一难题。     

薄壁缸体零件加工工艺和夹具设计技术的研究

详细介绍了薄壁缸体零件加工工艺方法和夹具设计过程,薄壁缸体零件在加工过程中容易变形,加工精度难以保证,如果能采用合适加工工艺和夹具,完全可以解决这一问题。     

7075铝合金薄壁件高速切削变形仿真分析

针对AL7075零件设计中会采用大量薄壁和翼缘结构,加工中如何控制因零件刚度较差而产生的变形非常关键.本文利用Advant Edge FEM有限元软件对AL7075高速切削过程中切削参数变化对工件的变形进行预测.以JC本构模型为基础,基于高速、拐角、切深和切削力的变化仿真对工件变形的位移量进行分析.设计的刀具模型添加了加工动态点,加工模型采用节点分析法,使薄壁变形建模中切削参数和部件的属性相关程度更好.此有限元仿真方法可用于预测薄壁部分的变形,亦可用于选择最佳工艺参数,以实现端铣工艺的稳定性.