本文關鍵詞：飛機大型整體鈦合金框類零件數(shù)控加工技術研究

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【摘要】：大型框類零件是構成飛機骨架結構的典型結構件之一,結構復雜,工藝難度大,制造風險大,在飛機結構中數(shù)量眾多,是影響飛機研制進程的關鍵環(huán)節(jié)之一。而采用鈦合金材料的框類零件,由于鈦合金數(shù)控切削加工中大切削力、高切削溫度、小彈性模量以及不均勻的初始殘余應力等特性原因,導致數(shù)控加工變形、切削加工困難、表面質量差等技術難題一直難以得到解決,嚴重影響了最終產品精度。如何實現(xiàn)高效、穩(wěn)定、精益的專業(yè)化鈦合金框類零件研制流程也成為困擾各類飛機研制項目的主要難題之一。本論文針對大型鈦合金框類零件在數(shù)控加工研制過程中存在的工藝過程穩(wěn)定性差、效率低、質量風險大,難以適應大批量專業(yè)化生產的狀況,分別從工藝設計、裝夾策略、刀具試驗、程編策略、切削技術等方面展開研究。首先針對在以往研制中工藝過程過于復雜,加工資源占用多,加工流程不統(tǒng)一,難以形成高效生產過程和專業(yè)化資源配置的特點,提出了優(yōu)化工藝設計、完善加工流程的思路,建立了大型鈦合金框類零件標準工藝流程,為實現(xiàn)工裝、工具、刀具、設備等資源的標準化、專業(yè)化奠定了基礎。結合鈦合金框類零件的結構特征及材料特性,通過單因素切削試驗,在銑削力和刀具磨損測試分析的基礎上,對刀具進行幾何參數(shù)優(yōu)化,并進行精加工刀具磨損和銑削表面質量檢測分析,獲得刀具磨損曲線,提高大型TC18鈦合金對接框精加工效率。為了適應鈦合金框零件工藝流程的標準化,本文對該類零件的切削技術進行了研究,結合加工試驗,形成了適應高速切削特點的標準化鈦合金框類零件切削方案,為今后大尺寸鈦合金框類零件的研制建立了標準。通過對大型鈦合金框類零件工藝設計、刀具試驗、切削技術和方案等方面的研究,初步實現(xiàn)了穩(wěn)定、高效、專業(yè)化的工藝流程,經過大量生產驗證,證明了技術措施的有效性,為今后大飛機鈦合金框類零件的研制奠定了技術基礎。
【關鍵詞】：數(shù)控加工 鈦合金 刀具試驗 標準化
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V260.6
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-19
• 1.1 選題背景及意義14-15
• 1.1.1 選題背景14-15
• 1.1.2 研究意義15
• 1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 國外研究應用現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 國內研究應用現(xiàn)狀16
• 1.3 主要研究內容和章節(jié)劃分16-18
• 1.3.1 主要研究內容16-17
• 1.3.2 章節(jié)劃分17-18
• 1.4 本章小節(jié)18-19
• 第2章 大型鈦合金框類零件加工工藝規(guī)劃19-31
• 2.1 大型鈦合金框類零件的結構特點和工藝分析19-21
• 2.1.1 主起對接框結構特點19-20
• 2.1.2 主起對接框工藝分析20-21
• 2.2 鈦合金金屬特性和工藝分析21-22
• 2.2.1 鈦合金金屬特性21-22
• 2.2.2 鈦合金金屬特性工藝分析22
• 2.3 加工難點分析22-24
• 2.3.1 數(shù)控加工難點分析22-23
• 2.3.2 裝夾定位難點分析23
• 2.3.3 程序編制難點分析23-24
• 2.4 零件加工工藝規(guī)劃24-30
• 2.4.1 標準工藝流程的建立24-26
• 2.4.2 零件裝夾方案設計26-28
• 2.4.3 基于時間定額的方案分析28-29
• 2.4.4 基于時間定額的方案分析29-30
• 2.5 本章小結30-31
• 第3章 TC18鈦合金高效切削加工刀具研究31-65
• 3.1 總體技術方案31-32
• 3.2 典型鈦合金框類零件特征提取32
• 3.3 刀具選擇技術要求32-36
• 3.3.1 刀具性能要求32
• 3.3.2 刀具參數(shù)要求32-36
• 3.3.3 對比刀具選擇36
• 3.4 銑削減振機理研究36-38
• 3.4.1 等齒距銑刀振動的機理36-37
• 3.4.2 不等齒距銑刀減振機理37-38
• 3.5 新型結構刀具的試驗驗證38-47
• 3.5.1 抗振性能驗證38-39
• 3.5.2 被加工表面粗糙度的驗證39-42
• 3.5.3 耐用度驗證42-44
• 3.5.4 切削效率驗證44-46
• 3.5.5 性能綜合評價46-47
• 3.6 銑削過程刀具-切屑-工件材料界面作用機理研究47-52
• 3.6.1 刀具-切屑-工件材料表面三者形態(tài)與完整性試驗47-49
• 3.6.2 切削力靜態(tài)特性分析49-51
• 3.6.3 切削力靜態(tài)特性分析51-52
• 3.7 鈦合金銑削力和銑削溫度仿真研究方案52-59
• 3.7.1 試驗內容及切削用量參數(shù)設計表54-55
• 3.7.2 仿真實施步驟55-57
• 3.7.3 仿真結果分析57-59
• 3.7.4 結論分析59
• 3.8 鈦合金大懸伸銑刀具削用減震和磨損試驗59-64
• 3.8.1 變切寬型腔加工試驗60-61
• 3.8.2 大切深側銑試驗61-62
• 3.8.3 槽銑試驗62-63
• 3.8.4 大進給側銑試驗63-64
• 3.8.5 試驗結果分析64
• 3.9 本章小節(jié)64-65
• 第4章 大型鈦合金框類零件切削方案研究65-84
• 4.1 鈦合金加工銑削機理研究65-70
• 4.1.1 進退刀方式研究65-66
• 4.1.2 加工過程研究66-67
• 4.1.3 圓角處理67-70
• 4.1.4 刀具壽命影響因素70
• 4.2 主起對接框典型結構的加工方法研究70-77
• 4.2.1 加工鈦合金型腔常用的方法70-73
• 4.2.2 轉角的加工方法73
• 4.2.3 加工鈦合金薄腹板的方法73-74
• 4.2.4 加工鈦合金懸壁的方法74-75
• 4.2.5 開槽的方法75-76
• 4.2.6 擴孔的方法76-77
• 4.3 鈦合金小切深大進給的高速銑削方法77-79
• 4.3.1 加工機理77
• 4.3.2 刀具介紹、使用參數(shù)和使用規(guī)范77-79
• 4.4 鈦合金強力銑削加工方法79-80
• 4.4.1 加工機理79-80
• 4.4.2 刀具介紹、使用參數(shù)和使用規(guī)范80
• 4.5 玉米銑加工方法80-82
• 4.5.1 加工機理80-81
• 4.5.2 加工機理81-82
• 4.6 鈦合金插銑加工方法82-83
• 4.7 本章小節(jié)83-84
• 第5章 結論和展望84-86
• 5.1 結論84-85
• 5.2 創(chuàng)新點85
• 5.3 展望85-86
• 參考文獻86-88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前1條

1 黃志剛,柯映林;飛機整體框類結構件銑削加工的模擬研究[J];中國機械工程;2004年11期

，

本文編號：622205