長梁類鋁合金結構件的數控加工工藝設計畢業論文(存儲版)

　　

【正文】 ..........................1二、主要內容 ..........................................................2第一章 加工變形影響因素的分析及解決方案 .................................3第一節 變形原因的分析 .................................................3第二節 變形解決的方案 .................................................5一、從應力方面 ......................................................5二、從裝夾方面 ......................................................7第二章 加工剛性的影響因素分析及解決方案 .................................9第一節 加工剛性的影響因素分析 .........................................9第二節 剛性影響因素的解決方案 ........................................10一、結構設計 .......................................................10二、加工方案 .......................................................10三、加工參數 .......................................................10四、加工設備的選擇 .................................................11五、刀具、工量具的選擇 .............................................12六、工藝裝夾的方式 .................................................13第三章 其它影響因素 ....................................................14第一節 影響變形和剛性的其他可能性 ....................................14一、材料 ...........................................................14二、工具 ...........................................................14本章小結 ...............................................................15結論 ...................................................................15參考文獻 ...............................................................16致謝 ...................................................................17中央電大畢業設計(論文)　緒論一、 設計要求和技術指標現代航空航天器所用材料主要是鋁合金、合金鋼、鈦合金以及復合材料等，雖然復合材料和鈦合金在機體上的使用比例有逐年增加的趨勢，但是，鋁合金材料因為其材料特性，重量輕，密度較小、比強度較高、耐蝕性好、成形性較好、工藝成熟、使用數據充分、資源豐富、成本低廉，而且近年來性能不斷提高，成本降低，并出現新型鋁合金（鋁鋰合金），因此鋁合金的發展并未像預期的那樣迅速退出航空航天器結構材料的舞臺，而仍在波音 77A3A380、C919 等最先進的航空航天器上大量使用。分析了工件內殘余應力分布 ,模擬了去除材料對工件變形的影響,用經過改進的加工順序進行切削過程的仿真和改進,并對仿真所得的零件變形量與實際加工測量結果進行了比較,驗證了分析方法和所建立模型的有效性。圖 二第一章 加工變形影響因素的分析及解決方案第一節 變形原因的分析大型結構件剛性差，切削力、切削熱及切削振動等均容易導致零件變形，降低加工中央電大畢業設計(論文)精度和加工表面質量。圖 三在加工中還存在裝夾力的作用下使結構件發生的變形，在結構件內部形成裝夾應力場并產生相應的位移。腹板方向變形外形方向變形中央電大畢業設計(論文)圖 五第二節 變形解決的方案一、應力方面結構件產生變形的根本原因在于其內部的殘余應力，而殘余應力的產生根本是由于材料內各部分有不均勻的形狀和體積變化。去除大余量材料加工，借助高速加工的轉速高，切削力低，再輔以冷卻液，釋放切削熱，對應熱塑變形效應（在切削過后產生的切削熱使表層收縮多，里層收縮少。盡量不采取垂直進退刀，減少對工件的作用力；當然切削刀具要保持鋒利，良好的切削狀態。圖 十二、裝夾方式方面裝夾的夾緊力產生在工件與工裝之間的接觸區域上，理想的工裝墊板是平面度為“0”，不過在實際加工中由于制造、設計等等原因，工件與工裝墊板貼合壓緊后，會在夾緊力的作用下變形，原始的工裝采取標準件拼裝，不能適應結構件的形狀，其裝配間隙、公差對控制變形影響很大。若加工中產生了振動，刀具與工件間將產生相對位移，會使加工表面產生振痕，嚴重影響結構件的表面質量和性能；刀具極易磨損(甚至崩刃) ，嚴重時甚至使切削加工無法繼續進行；振動中產生的噪音還將危害操作者的身體健康。圖 十三我們從以下方面，工藝結構設計，加工方案的準備，切削參數的使用，加工設備的選擇，工藝裝夾的方式，刀具、工量具的選取等等，來逐一分析解決。粗加工盡可能選取大直徑刀具，大直徑刀具切削效率高，盡量的去除多的毛坯余量，還要保證足夠的剛性。經過對試驗件的實驗數據對比，采取以下加工參數，較為合理。精加工，刀具直徑 20mm~16mm，底角 R3，徑向切深可以選取＜2mm，軸向切深3mm，切削進給量 6000mm/min。中央電大畢業設計(論文)圖 十四五、刀具、工量具的選取加工設備選定后，加工刀具可選的范圍就可以確定了，高速設備使用的高速加工刀具硬度、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好，當切削溫度高達 600℃以上時，硬度仍無明顯下降，并且鋒利，動平衡等都很好，這就使得切削過程中，更小的切削震動，更好的剛性。粗加工時結構件剛性好，可選擇 R 值大的刀具，精加工時剛性差，就需要選擇 R 值小的刀具，特別是下斷的時候，如果可以，就選 R0 的刀具進行切削。將此長梁類結構件端頭的凸臺沉到墊板平面下，這樣結構件腹板面可以大面積支撐在工裝墊板上，結構件中間部分工藝凸臺，在工藝設計時與工件連接在一起，最后切斷，此時可以充當沒有外形一面的緣條，支撐結構件，增加加工剛性，再利用沒有筋條面的腹板面，采用真空吸附形式，在最后精加工時，壁厚變的很薄的時候，剛性最差的時候，將結構件牢牢吸附在工裝墊板上，抑制切削時的振動，可以有效增強剛性，提高加工效率，切削質量。所以要求操作人員要注意觀察刀具加工狀態，