發(fā)布時間：2020-11-19 08:30

　　 分體式滑輪架由鈦合金TC18制造,該零件是飛機(jī)內(nèi)、外襟翼上的主要承力件,零件的尺寸大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其外形大部分多由由腔槽、筋條組成,且加工時材料去除率很高,材料去除比例占到九成。由于零件尺寸很大,且加工完成后零件本身會存在難以控制的殘余應(yīng)力,這種殘余應(yīng)力的釋放會導(dǎo)致零件發(fā)生嚴(yán)重的變形,導(dǎo)致滑輪架的加工精度很難保證。鈦合金分體式滑輪架的加工工藝目前仍在探索階段,加工工藝、加工技術(shù)、參數(shù)優(yōu)化等方面仍不是十分成熟。分體式滑輪架作為飛機(jī)上重要的零件,需要深入研究它的加工工藝,以提高加工效率、加工精度和表面質(zhì)量,這對于我國某型飛機(jī)的研制和生產(chǎn)具有重要的意義。論文以TC18鈦合金分體式滑輪架的側(cè)板為研究對象,采用實驗與理論分析的方法研究了滑輪架側(cè)板的高效加工工藝以及致使零件產(chǎn)生加工變形的原因,并提出了具體的解決方法。首先完成了滑輪架側(cè)板的加工工藝規(guī)劃。分析了滑輪架的工藝結(jié)構(gòu)特征,確定了加工工藝,依據(jù)零件結(jié)構(gòu)和加工工藝確定了加工的機(jī)床、刀具、裝夾方式和夾具。同時,依據(jù)零件加工后的檢測的內(nèi)容及精度,選擇了加工后的檢測工具,制定了滑輪架側(cè)板的機(jī)械加工工藝路線,編制了側(cè)板零件加工工藝規(guī)程。其次進(jìn)行了滑輪架高效粗加工工藝實驗。粗加工階段材料去除率很高,而加工效率低,針對這一問題,具體研究了擺線銑和快速銑這兩種加工方式。通過理論推導(dǎo)與實驗探究,計算了擺線銑的最大切削力,并根據(jù)實驗結(jié)果優(yōu)化了擺線銑的加工參數(shù)。通過快速銑的加工工藝實驗研究,確定了快速銑的加工參數(shù)。接著研究了滑輪架側(cè)板的高效精加工工藝。建立了精加工工藝實驗系統(tǒng),通過工藝實驗探究了零件表面粗糙度與切削速度、背吃刀量和每齒進(jìn)給量之間的關(guān)系,并根據(jù)實驗結(jié)果,結(jié)合企業(yè)內(nèi)實際,優(yōu)化了精加工工藝參數(shù)。為提高滑輪架側(cè)板加工質(zhì)量,提出了滑輪架側(cè)板變形控制技術(shù)并優(yōu)化了刀位軌跡。分析了導(dǎo)致滑輪架側(cè)板加工過程中變形的因素,并給出了控制變形的方法,減小了滑輪架加工過程中的變形情況。對走刀軌跡進(jìn)行了詳細(xì)的優(yōu)化,并且進(jìn)行了刀位軌跡仿真。最后進(jìn)行了滑輪架側(cè)板高效加工技術(shù)工程驗證。根據(jù)前面的研究,進(jìn)行了滑輪架側(cè)板零件的加工,驗證了本文提出的滑輪架高效加工技術(shù),結(jié)果表明,采用本文所提出的加工技術(shù)不僅可以顯著地提高零件加工精度及其表面質(zhì)量,還可以提高加工效率,使加工周期縮短,節(jié)約加工成本。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V261
【部分圖文】：

需要深入研究它的加工工藝，這對于我國飛機(jī)制造業(yè)有重要的。.2 鈦合金切削性能及應(yīng)用如前一部分所述，鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好以及耐高溫性能優(yōu)特點(diǎn)，在航空航天工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工程和休閑行業(yè)應(yīng)用廣泛。在高溫下合金具有優(yōu)異的比強(qiáng)度，而且耐高溫氧化。由于具有這些優(yōu)點(diǎn)，鈦合金的應(yīng)漸廣泛，越來越普及，圖 1-1 為一些鈦合金制品。a)鈦合金關(guān)節(jié) b)鈦合金緊固件

引起金剛石刀具的劇烈磨損。本論文中使用的滑輪架零件的鈦合金型號為 TC18，即 Ti-5Al-5Mo-5屬于我國自主開發(fā)的超高強(qiáng)度鈦合金，該合金兼有α+β鈦合金和β鈦合能，強(qiáng)度高、韌性好，焊接性能優(yōu)，特別適用于制造飛機(jī)起落架，滑部件。然而，這種鈦合金更易于粘刀，且材料強(qiáng)度，加工難度更大。究的滑輪架零件是飛機(jī)中的關(guān)鍵部件，對零件表面粗糙度及尺寸精度而目前對于 TC18 鈦合金滑輪架的研究還比較少，本論文對 TC18 鈦的加工技術(shù)進(jìn)行了研究。TC18 鈦合金的上述特點(diǎn)導(dǎo)致其比較難以進(jìn)行機(jī)械加工，這只是 TC18 難于制造的一個方面，另一個方面是由于鈦合金用來制造航空零件時都是從一整塊坯料上加工出需要的形狀，材料去除率很大，如本研究中的金分體式滑輪架，其加工過程中材料去除率達(dá) 90%，這進(jìn)一步增加對加工的難度。本研究中的鈦合金分體式滑輪架如圖 1-2 所示，從圖中可件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零件結(jié)構(gòu)多通孔、多筋，形狀十分不規(guī)則，外形零件尺寸較大，加工時極易造成零件變形從而使精度喪失。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 鈦合金加工過程中刀具磨損狀況及磨損機(jī)理研究如前文所述，鈦合金的彈性模量小，熱導(dǎo)率低，化學(xué)活性高導(dǎo)致鈦合金屬于一類難于加工的材料，其中鈦合金難加工的一個重要體現(xiàn)是加工鈦合金時刀具的磨損狀況。對于不同材質(zhì)的刀具在對鈦合金進(jìn)行加工時所發(fā)生的刀具磨損這一研究方向，國內(nèi)外有許多學(xué)者進(jìn)行了研究，這些研究中使用的刀具包括 PVD 刀具、CBN 刀具、硬質(zhì)合金刀具等，這些刀具的硬度與韌度關(guān)系如圖 1-3[5]所示。
【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2889962