薄壁零件高速铣削加工技术研究

薄壁零件高速铣削加工具有传统铣削加工无可比拟的优势,是薄壁零件切削加工的发展方向。本文分析和讨论了薄壁零件高速铣削加工过程中涉及到的加工工艺、切削刀具、数控编程以及装夹方式等关键技术问题,介绍了提高薄壁零件加工精度、表面质量和加工效率的技术方法和工艺措施。     

铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案

针对航空航天和军工产品制造中常用铝合金薄板加工各类基板、盖板、底板等零件时材料去除率高且加工变形严重,需要在铣削加工过程中保证薄板零件尺寸精度和形状精度、减少薄板铣削后变形的问题,制定了数控加工工艺方案。分别通过对制造过程中零件的装夹方式、铣削方法、去应力方法等采取措施,以减少铝合金薄板加工产生的铣削应力、装夹应力和材料弹性变形应力等影响零件的变形因素,并经过多种加工工艺的对比、筛选和改进,解决了铝合金薄板零件加工变形问题,形成了一套满足铝合金薄板加工整体系统化的装夹、定位和铣削的典型数控加工工艺方案。     

铝合金航空薄壁框铣削变形预测研究

铝合金航空薄壁框刚性差,铣削加工过程中极易产生加工变形,影响工件加工精度和生产成本。本文利用有限元方法,模拟分析了铣削力对航空薄壁框类零件加工变形的影响,从控制航空薄壁框铣削加工变形的角度出发,分析了不同框体尺寸航空薄壁框的铣削应力与加工变形情况,得到了加工变形规律。本研究可为预测和控制航空薄壁框类零件的加工变形提供方法和依据,对航空薄壁框类零件的结构设计、缩短研制周期和进一步提高生产率等都具有重要意义。     

飞机铝合金薄壁件腹板数控加工质量改进措施

针对铝合金薄壁结构件腹板的加工表面质量进行阐述,分析了数控加工中腹板加工质量的主要影响因素,并论述了在数控加工过程中,从工艺方案、装夹定位方式、刀具轨迹、加工顺序等方面控制零件变形、提高零件加工过程中刚度的具体工艺改进措施,以提高薄壁零件腹板数控加工质量。     

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。     

航空铝合金薄壁件铣削变形预测研究

铝合金比强度较高,广泛应用于航空航天、精密仪器和武器等行业,这些行业的零件多是薄壁件,其刚度较差,加工过程中易产生变形而使加工精度降低。为提高薄壁零件加工精度,需对其加工过程中的变形量精确预测。基于此,以J-C本构方程为基础,考虑材料热力学动态性能和断裂准则对铣削变形的影响,建立薄壁零件铣削变形量预测模型。利用UG软件建立铝合金7050-T7451薄壁特征工件。利用Deform-3D对材料本构模型、切屑分离和切屑断裂等进行描述,形成铣削加工有限元模型,对铣削变形量进行预测。进行薄壁件铣削试验,对比仿真预测结果与实验测量结果,证明了预测模型的可行性。     

薄壁弹性铜套的数控加工分析

在数控车削加工中,薄壁零件的加工是一个难点。通过对某产品内线拉刀刀体配合件薄壁弹性铜套的数控车削加工工艺分析,以及对加工过程的不断改进,有效地克服了薄壁零件在加工过程中的应力变形和装夹切削变形,保证了加工精度,提高了生产效率。     

十字型薄壁类零件数控加工工艺研究及应用

薄壁件加工难度大,容易变形废品率较高,因此大多采用数控车削和铣削方式进行加工;本文以加工中心加工典型的薄壁类零件为例,利用合理的加工工艺,在保证零件加工精度要求和有效地提高零件加工效率等方面进行探讨。     

薄壁零件高速铣削实验

通过高速铣削单因素实验，研究高速铣削参数对工件表面质量和铣削力变化的影响规律，优化薄壁零件高速铣削参数。在此基础上进行了薄壁零件的高速铣削实验，结果表明，采用优化后的高速铣削参数加工薄壁零件，能够有效地提高薄壁零件的加工精度和加工效率。     

基于组合式夹具的异形薄板加工工艺

异形薄板类零件广泛应用于机械行业中,但在加工过程中容易出现装夹变形、热变形和大的切削残余应力等现象,造成尺寸和形位精度超差.从工艺和机械加工角度出发,剖析了导致其变形的主要原因,设计了组合式夹具,有效解决了异形薄板在机械加工中的变形,为同类薄壁工件的铣削加工提供了新的思路.     

型腔类零件的数控加工

在普通铣削加工中,型腔类零件大都是使用成形刀具直接成形出来的。但是切削时刀具处于满刃状态、切削受力大、排屑差,零件的精度与表面粗糙度难以控制和达到要求。利用数控铣削加工此类零件均可通过走刀轨迹加工并能达到零件图要求。但在实际加工时(比如深槽加工、内腔转角圆弧小且内腔深度较大)都应在工艺上做相应的处理。通过对圆腔、方腔、带孤岛的腔体类零件的分析与数控加工可知加工工艺的确定非常重要。     

共形薄壁腔体结构件机械加工技术研究

文中以某机载产品的典型共形薄壁腔体结构件为研制载体,分析了在薄壁件机械加工中影响其加工质量和加工效率的一些重要因素,研究重点包括工艺策略、刀具选择、应力释放及装夹方式等。总结了提高共形薄壁件加工精度和控制变形量的工艺优化方法和实施措施,并通过试验加工,验证了该工艺优化方法和工艺措施的有效性。     

Error prediction and compensation based on interference-free tool paths in blade milling

We propose a method which uses interference-free tool paths to predict and compensate for deformation error during the spiral milling of blades. Firstly, a finite element simulation of the blisk blade milling process was conducted using an interference-free spiral milling NC machining tool path based on the curvature attribute of the blade twisted surface, observing the variation in blade milling error under different processing parameters and yielding a surface quality variation law. Next, the model was corrected by combining this error prediction data with precision design requirements, and a blade deformation error compensation scheme was suggested. Finally, an interference-free processing program containing the error compensation information was applied to carry out another blade milling simulation and a blisk milling experiment. The results showed that both the blade deformation error and the surface quality satisfied design requirements, while the accuracy of the simulation was verified.     

钛合金精密零件镗铣加工工艺

对钛合金精密零件加工工艺技术的研究,通过选用适合加工钛合金材料的刀具、切削要素,提高钛合金精密零件加工质量,通过制定合理的热处理参数及工艺流程消除零件加工应力,稳定零件加工尺寸,选用合适的定位方式消除零件的加工过定位,保证零件加工尺寸精度,试验表明此工艺加工方法可消除零件加工变形,稳定加工尺寸,使钛合金精密零件合格率达到95%以上,从而达到保证零件尺寸精度的技术要求。     

大型铝合金薄壁回转体零件表面粗糙度与切削三要素对应关系研究

铝合金薄壁回转体零件广泛应用于核工业、石油化工、航天等众多领域。但其刚性差、硬度低,加工时易产生变形,尤其是大型薄壁件较难保证设计要求的精度和表面粗糙度,因此其切削加工一直是一个难点。针对该类零件精度稳定性差、表面粗糙度不易保证、生产效率低的现状,通过正交试验分析,应用多元线性回归方法拟合出粗糙度公式,得到了大型薄壁回转体零件表面粗糙度与切削三要素对应关系,得出粗糙度的变化规律曲线,从而为切削参数优化控制表面质量提供了理论依据。     

钛合金型腔圆角高速铣削特征研究

钛合金型腔圆角加工容易发生切削负载增大和颤振等现象,导致圆角表面质量较差,难以实现钛合金高效加工。通过钛合金型腔圆角铣削试验,基于铣削力和圆角表面质量检测,分析内圆角铣削特征和原理,并优化铣削参数。试验表明:采用小切削宽度的高速加工,可实现钛合金内圆角的高效加工;在Vc=90m/min,ft=0.06mm/t,ap=20mm,ae=1mm切削参数组合下,切削力相对较小,加工效率高,切削表面质量高。     

薄板类零件加工精度可靠性分析及工艺参数优化

针对薄板类零件加工过程中加工变形导致加工精度低的问题,利用有限元法和高斯过程回归算法建立了加工变形预测模型,综合考虑机床运动误差与工件加工变形,对薄板件加工精度可靠性进行分析,建立了以加工效率和平均加工变形为目标、加工精度可靠度为约束的铣削加工工艺参数优化设计模型,并利用多目标优化算法进行求解,确定了协调加工效率和加工变形最优的工艺参数组合。案例研究结果表明,经优化设计后最低加工精度可靠度达到98.21%,平均加工变形减小21.14%,加工效率提高了4.18%,为薄板类零件铣削加工工艺参数选择提供了一种可行的方法。     

提高模具电火花加工切割形状精度的途径

电火花线切割是模具零件的主要加工方式。模具加工精度包括表面粗糙度、形状位置精度和尺寸精度,慢走丝线切割难以控制表面粗糙度和形状精度。影响数控电火花线切割加工精度的因素主要有偏移量、取件位置、切割路线、起点、装夹与定位及引入、切出、超切、回退程序等。通过进行合理的工艺分析,正确计算数控编程中电极丝的设计走丝轨迹,可确保模具的加工精度。通过确定穿丝孔和优化切割路线来改善切割工艺,是提高模具型腔切割质量和生产效率的一条行之有效的重要途径。     

车床加工薄壁零件内孔的方法和技巧

在使用车床加工薄壁零件时,由于薄壁零件刚性差,加工内孔时容易引起变形,影响零件的加工精度,是车削加工中的难题.结合多年工作经验,总结出通过掌握薄壁零件的安装和夹紧,从而减少加工中的变形;选择合理的切削用量、刀具的切削角度和几何参数以及选用适合的切削液,大大提高了薄壁零件加工的质量.     

薄壁结构件铣削参数有限元正交优势分析及优化

大型整体薄壁结构件在航空、航天工业中得到了广泛应用。但由于其刚性差,在铣削加工过程中常常出现铣削力过大而引起较大的变形,严重影响工件的加工质量和精度。针对上述问题,提出一种有限元正交优势分析方法,用以优化铣削参数,减小铣削产生的零件变形。该方法采用正交试验设计规划指导有限元铣削加工变形分析的参数方案设计,通过不同方案的计算结果研究分析铣削速度、铣削深度、铣削宽度、每齿进给量对加工变形的影响,得到各铣削要素选择的较好水平;采用优势分析方法对正交试验结果进行处理,得到各铣削要素对加工变形的贡献率,从而确定优化的铣削加工方案。以某薄壁框类零件为例得到了铣削参数的优化组合,经过验证,优化后的试验方案减少了铣削产生的最大变形量,证明了该方法的可行性及有效性。