【摘要】：在航空航天領(lǐng)域高速發(fā)展的今天,對(duì)大型飛行器的設(shè)計(jì)提出減重增效的設(shè)計(jì)要求,鋁合金格柵結(jié)構(gòu)以質(zhì)量輕,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)剛度、穩(wěn)定性和質(zhì)量有較高要求大型飛行器的箱體結(jié)構(gòu)上,例如大型飛機(jī)機(jī)身壁板與火箭儲(chǔ)油箱壁板,因此對(duì)格柵結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量與加工效率提出了更高的要求。開展以提質(zhì)提效為目的的大型格柵結(jié)構(gòu)加工工藝優(yōu)化研究,對(duì)于滿足我國(guó)航天航天事業(yè)發(fā)展的迫切需求具有重要理論意義和應(yīng)用價(jià)值。大型飛行器的壁板結(jié)構(gòu)往往受到高壓、高載荷,如果格柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁壁厚不均勻,易導(dǎo)致應(yīng)力集中,嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞格柵結(jié)構(gòu),使其發(fā)生失效,導(dǎo)致零件直接報(bào)廢,大大影響了結(jié)構(gòu)件的安全性能與使用壽命,因此保持壁厚的均勻,減小壁厚加工誤差是減少應(yīng)力集中現(xiàn)象發(fā)生的有效手段之一;同時(shí)側(cè)壁表面粗糙度也對(duì)零件的使用壽命有直接的影響,粗糙度過大會(huì)導(dǎo)致零件表面耐腐蝕的性能降低,使工件的使用穩(wěn)定性大大降低,并減小了工件的使用壽命;因此,側(cè)壁較好表面質(zhì)量可以有效地提高工件耐腐蝕抗高壓的性能,提高工件的使用穩(wěn)定性,延長(zhǎng)工件的使用壽命;在格柵結(jié)構(gòu)中,由于結(jié)構(gòu)的高密度分布,導(dǎo)致格柵結(jié)構(gòu)的加工效率偏低,隨著格柵結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用,提高其加工效率,在格柵結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中,也是必須要解決的問題之一。格柵結(jié)構(gòu)中的加筋結(jié)構(gòu)相同,在研究中對(duì)格柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化,本文中通過理論分析側(cè)銑側(cè)壁的加工變形主要受到切削面積的影響,探究切削面積不變的情況下,對(duì)不同的軸徑向進(jìn)給量配置對(duì)側(cè)壁壁厚加工誤差的影響規(guī)律做出假設(shè),并結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證;探究切削面積變化時(shí),設(shè)計(jì)軸徑向進(jìn)給量的單因素試驗(yàn),結(jié)合理論分析,得出對(duì)不同的軸徑向進(jìn)給量配置方式對(duì)側(cè)壁壁厚加工誤差的影響規(guī)律;以此指導(dǎo)側(cè)銑加工格柵結(jié)構(gòu)軸徑向進(jìn)給量的選擇,減小側(cè)壁壁厚加工誤差,使壁厚均勻。通過分析影響側(cè)壁表面粗糙度與加工時(shí)間的切削參數(shù),采用理論分析與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合,求解側(cè)壁表面粗糙度的經(jīng)驗(yàn)公式,并對(duì)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行有效性驗(yàn)證,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,得出各個(gè)參數(shù)對(duì)側(cè)壁兩邊不同位置處表面粗糙度的影響趨勢(shì)與最優(yōu)切削參數(shù);并且考慮加工走刀行數(shù)對(duì)加工時(shí)間影響的表達(dá)式,以提質(zhì)提效為目標(biāo),兼顧表面質(zhì)量與加工效率,對(duì)切削參數(shù)進(jìn)行選擇。格柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁精加工中,由于存在加工余量,導(dǎo)致側(cè)壁兩側(cè)在加工時(shí),側(cè)壁的壁厚不同,側(cè)壁較厚的一側(cè)不易發(fā)生加工變形,側(cè)壁較薄的一側(cè)易發(fā)生加工變形,根據(jù)此,以不同的優(yōu)化目標(biāo)對(duì)切削參數(shù)進(jìn)行選擇;為保證加工格柵結(jié)構(gòu)中,每條側(cè)壁的厚度相同,規(guī)劃走刀路徑,以保證每條側(cè)壁的壁厚均勻。以上研究成果,經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)格柵結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量與加工效率都有一定提高,格柵結(jié)構(gòu)側(cè)壁壁厚加工誤差在一定程度上減小,保證了較均勻的壁厚;在工程中,對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)加工提供了積極的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V261.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2676948