弱刚度件加工变形分析与控制对策研究

针对弱刚度件在机械加工中容易产生变形从而影响其加工精度和加工质量的情况,首先分析了引起弱刚度件加工误差以及加工变形的原因,比较了其与大型结构件加工的区别.其次,采用通用有限元软件ANSYS10.0对具有典型结构的特征弱刚度件加工变形进行了数值模拟,从数值方法上预测分析了其变形规律.最后,根据引起弱刚度构件加工变形的原因以及变形规律,对弱刚度件加工工艺方法以及加工变形控制对策进行了探讨.     

低刚度工件加工的定位与夹紧形式

导航仪器多采用有色金属，薄壁零件，由于工件的刚度低，加工时极易引起工艺系统的变形、振动，所以在加工的诸多技术问题中，提高工艺系统的刚度，消除其系统的变形和振动至关重要。工艺系统的刚度与其各个组成环节有关．通常，由于导航仪器零件的结构尺寸较小，重量也较轻，所以加工时，工艺系统中的机床、夹具及刀具等环节的刚度一般均是可行的，只有工件本身的刚度是系统刚度的薄弱环节，提高工件的刚度是消除工艺系统变形和振动的失键．工件的刚度除与工件本身的结构强弱有关外，还与工件在加工时的定位：夹紧有关。将工件在一定的定位…     

弱刚度件精密加工技术研究

按力学性质把刚度分为四种刚度，系统分析了弱刚度件五种形式及其刚度特征，提出了减少弱刚度件变形的三条技术途径和弱刚度件精密加工的五条特殊工艺方法。     

非对称隔框类航空薄壁结构件加工变形控制

针对非对称隔框类航空薄壁结构件加工变形问题,采用数值仿真方法构建结构件铣削加工过程有限元模型,探究隔框加工顺序、装夹方式等对工件整体变形的影响规律,提出相应的变形控制策略,并开展试验验证。研究结果表明:对于非对称隔框类薄壁结构件,可充分利用未加工部分的刚性支撑作用,先从工件刚度相对较弱区域开始加工,减小弱刚性区变形;在先加工结构弱刚度区域的策略下,通过改变装夹位置以增大未加工区域的系统刚度,有利于减小结构件整体变形量。     

钛合金薄壁框架铣削变形控制技术研究与应用

钛合金薄壁框架结构呈弱刚性,加工精度高,加工过程中易产生铣削变形和装夹变形,所以对加工工艺的要求极高。为了提高钛合金薄壁框架的加工质量,控制加工过程中产生的铣削变形和装夹变形,通过分析切削三要素、刀具路径、工件结构、工艺系统刚度、残余应力对铣削变形的影响,分析工艺装备对装夹变形的影响,制定了优化切削三要素和刀具路径、增加工件刚性和工艺系统刚性、减少工件残余应力等控制铣削变形和装夹变形的措施,并应用在钛合金薄壁框架加工中。加工结果表明,采取上述控制措施,可减小钛合金薄壁框架的铣削变形,提高加工质量。     

弱刚度结构件切削加工残余应力的研究

弱刚度结构件具有刚度差和材料去除量大等特点,加工过程中产生的残余应力容易导致其加工变形,尤其对于精度要求高且厚度不均匀的弱刚度结构件,更有必要研究切削加工残余应力的影响因素,从而为控制弱刚度结构件的加工变形提供基础。根据正交切削理论和热弹塑性有限元理论建立了切削加工的三维有限元模型,对材料为40CrNiMo的变厚度弱刚度结构件进行了切削加工模拟,对切削过程中的残余应力进行了有限元计算。通过对比不同切削参数情况下残余应力的分布,得到了残余应力随切削参数的变化规律;将变厚度弱刚度结构件的加工分为二次等厚度的切削加工,通过与一次加工得到的残余应力进行对比,得到了2种不同加工工序对变厚度弱刚度结构件的残余应力影响规律。     

一种弱刚度口框的精密加工

某弱刚度薄壁口框采用钢板整体机械加工,由于产品壁薄、结构复杂、刚度差,加工中存在难装夹、加工振颤、易变形等难题。通过优化加工方案,实现了弱刚度口框的可靠装夹,提高了工件的装夹刚度,保证了产品的加工质量。     

弱刚度件加工刚度变化导致误差的研究

弱刚度件在车削加工中常因刚度变化引入额外的加工误差。选取一根弱刚度轴为研究对象,通过采用仿真分析和试验结合的手段,利用以对称测量点表征变形趋势的方法对刚度变化引入的误差进行了分析,并提出了补偿措施。     

基于ABAQUS的弱刚度结构件装夹布局优化技术

装夹布局是弱刚度结构件加工变形的重要影响因素。以减小工件装夹的最大弹性变形量为目标,利用ABAQUS建立了弱刚度结构件的铣削加工装夹布局模型,并对各装夹方案进行了模拟分析,得出了最终的优化布局方案,采用该方案在加工过程中可以得到更低的变形量,变形分布更均匀。所提方法可应用于类似工件的夹具设计。     

弱刚度环类零件装夹变形的研究

弱刚度环类零件车削加工易变形,在装夹过程中产生的弹性形变是造成加工后形状误差的一个重要原因。将普通卧式车床上所使用的三爪自定心卡盘改良为扇形卡盘,分别计算了2种装夹方式产生的理论变形量,建立了影响装夹变形的各个因素与变形量之间的函数关系,根据计算结果得到了扇形卡盘的最优结构参数,并通过有限元仿真实验,针对齿圈这类典型的弱刚度件的2种装夹方式进行了对比验证,为减小弱刚度环类零件的装夹变形提供了理论基础。     

不锈钢薄壁套类零件的加工

不锈钢具有韧性大、热强度高、导热系数低、加工硬化严重、切削热多、散热困难等特性,从而造成刀尖处切削温度高、容易产生积屑瘤,加剧刀具磨损、影响零件表面质量;薄壁套类零件刚性差、强度低、易变形,机械加工困难。通过对零件材质的切削性能及影响零件变形因素的分析,在工艺上采用粗精分开,并针对零件结构设计夹具;此外,合理选择刀具材料、几何参数、切削用量以及切削液等,从而使零件精度和外观都有明显提高。     

航空薄壁件的刀具偏摆数控补偿加工技术

航空工业中广泛使用薄壁结构零件,但是由于零件结构复杂、壁薄、精度要求高、加工工艺性差,在切削力、装夹力等因素的影响下,易发生加工变形,很难保证加工质量.由此,本文在有限元分析的基础上,提出了刀具偏摆数控补偿加工方案.实验结果证明,该方法可以在满足加工质量要求的同时,减少加工时间,提高加工效率,是一种方便、高效的加工方法.     

一种实用的缸套外圆表面精加工液性塑料芯轴

介绍了一种用于气缸套外圆精加工的新型实用液性塑料芯轴。定位精度高,结构简单,装夹可靠,操作方便,已在气缸套外圆精加工中加以应用,加工后成品符合气缸套图样技术要求,提高了生产效率。     

复杂腔体的数控加工技术研究

基于一种典型天线腔体零件的机械结构特点,重点分析数控加工中生产误差的原因和解决措施,最后确定采用加工中心加工该类零件的具体数控加工工艺流程.结果表明,数控加工可实现零件加工的工序集中,有效提高零件的加工精度和加工效率.     

一种特殊喇叭天线的工艺研究

八面过渡倒锥喇叭可以实现电磁场极化的转换,在电子战领域的应用越来越广泛。 在对某八面过渡倒锥喇叭的常用加工方法进行对比分析的基础上,针对某八面过渡倒锥喇叭天线的具体特点,提出用线切割来加工八面过渡喇叭体,解决了如何编程和如何取出加工余料两大问题,得到合格的八面倒锥喇叭天线。 实物电性能测试表明天线满足设计要求。 这种工艺方法加工周期短,成本低,精度高,可以为类似产品的加工制造提供工程参考。     

一种大型桁架式结构精密孔协调技术

某型运载火箭发动机机架为大直径桁架式结构,具有刚度弱、焊接变形大的特点.作为连接发动机和箭体传递推力的过渡结构,其上下端面对接孔具有高精度、一致性的协调要求.针对此,提出了一种精密孔协调方案,其利用预拟合和二次拟合法协调底孔包络,采用销孔定位协调二次基准,实现精密孔的整体协调;同时,提出了基于BP神经网络的同轴度预测模...     

火箭发动机涡轮泵高速齿轮的制造

火箭发动机涡轮泵高速齿轮,要求可靠性高。涡轮泵齿轮的制造工艺必须使齿轮具有高的强度和韧性,无潜在缺陷、因加工引起的内应力低、加工表面质量好、尺寸与形状精度高等特性。涡轮泵齿轮制造的最重要工序为精磨齿。文中对磨齿的工艺基准、磨齿裕量、磨齿用量和防止齿面烧伤等问题做了分析,并提出了相应的最佳结果。     

大型翻边轴瓦的加工

翻边轴瓦是一种带有止推边的半圆推力轴承,具有结构简单、便于修理与装配等优势,但其加工工艺复杂,制造精度要求高,成品率低;因此,如何降低制造成本,保证制造精度,提高成品率,成为制约翻边轴瓦发展的主要问题[1]。本文根据现场机械加工的经验,对煤矿主井天轮上使用的大型翻边轴瓦车床的加工工艺做了分析,并制作出一套切实好用的车床加工工装夹具,解决了大型翻边轴瓦在卧式车床上的加工难题,为小批量大型翻边轴瓦的加工提供了一种思路,具有一定的推广价值。     

The development of an electrodischarge machine for micro-hole boring

This paper describes an electrodischarge machine^† for micro-hole boring capable of improved accuracy and performance in boring precision small diameter holes in components such as ink jet nozzles for printers, electron gun apertures for graphic displays, micro-connectors for high-speed computers, and optical components for telecommunications. Micro-energy discharging permits machining of 15–300 μm diameter micro-holes with a roundness accuracy of 0.5 μm or better and a surface roughness less than 0.1 μm. No bending stress is applied to the tool electrode, therefore high precision machining of cylindrical surfaces, machining with very thin side-walls, and machining of overlapping multiple-holes are all possible, regardless of the hardness of any electrically conductive material. Tool electrodes of any diameter are machinable using reversed-polarity electric discharge and are replaceable in the same way as conventional drills. Travel of the tool electrode is controlled automatically by microprocessor, thus eliminating the need for a skilled operator.     

车削薄壁零件的弹性夹具设计

根据薄壁零件难于加工和容易变形的特点，设计了一种利用径向夹紧适合于小批量生产的车削夹具。该夹具以零件的内孔定位，加工薄壁外圆，结构简单，制造容易，操作方便，夹紧可靠，定位精度高。经在生产实践中使用后证明，该夹具既能保证工件加工精度和产品质量，又提高了生产效率，取得了良好的应用效果。