鈦合金薄壁結(jié)構(gòu)零部件因其強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫等優(yōu)良特性,在航空航天、軍用設(shè)備等精加工制造業(yè)所占比重日趨加大,如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、蒙皮、凸臺(tái)、筋條、側(cè)壁和腹板等。但由于此類零件整體剛度小、材料去除率高,導(dǎo)致其難以加工,切削力、切屑變形、切削顫振、切削溫度等因素嚴(yán)重影響了零件的表面加工精度,加工過(guò)程中伴隨著復(fù)雜的熱力耦合作用,容易產(chǎn)生破裂、回彈、起皺、截面畸變等質(zhì)量缺陷。因此,本文以理論建模為基礎(chǔ),有限元仿真為手段,在金屬切削機(jī)理的基礎(chǔ)上,對(duì)鈦合金彎曲薄壁零件的切削變形進(jìn)行了深入的研究,具體研究?jī)?nèi)容如下:（1）介紹了鈦合金薄壁件的基本性能和常用加工方法,對(duì)其加工變形的主要影響因素、原因進(jìn)行了分析。（2）基于金屬切削基本理論,以彎曲薄壁件基本理論為基礎(chǔ),建立了彎曲薄壁件在法向載荷下的彎曲變形理論模型。（3）ansys靜力學(xué)分析模擬彎曲薄壁件銑削過(guò)程,確定了彎曲薄壁件銑削加工過(guò)程中工件圓周方向的最大變形點(diǎn),也是切削加工完成一次走刀的切出點(diǎn),R向最大變形為壁厚的3.13%。然后利用4因素4水平的正交試驗(yàn)確定了一定范圍內(nèi)使最大變形點(diǎn)變形最小的切削參數(shù)組合。（4）設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn),研究各個(gè)切削參數(shù)在一... 

【文章來(lái)源】：山東建筑大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

彎曲薄壁零件樣品圖

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文5（4）裝夾與支撐：不同的裝夾、支撐方式和夾緊力，對(duì)薄壁件加工變形的影響不同。當(dāng)裝夾和支撐去除之后，工件還會(huì)產(chǎn)生一定量的回彈變形，所以選用合理的裝夾方式、支撐位置和夾緊力有利于增強(qiáng)工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小回彈變形。針對(duì)這些薄壁零件加工變形的不穩(wěn)定因素，可以采取零件定位基準(zhǔn)優(yōu)化、合理的走刀方式、增加支撐件、熱處理消除殘余應(yīng)力、工藝路線優(yōu)化、未加工部分為加工部位作為提高剛度的支撐等方式，提高薄壁零件加工精度。圖1.3“讓刀”原理圖1.2.3薄壁件加工常用方法傳統(tǒng)切削加工方法難以滿足薄壁件加工精度要求，需要采取特種加工方法，主要有以下三種。（1）數(shù)控補(bǔ)償加工傳統(tǒng)的數(shù)控加工過(guò)程會(huì)受到裝夾、刀具等的影響，為此通過(guò)有限元模擬出零件加工的變形量，根據(jù)所得到的變形量重新編制數(shù)控加工路線，在原有的走刀軌跡上附加一定量的偏擺來(lái)減少讓刀誤差，從而提高零件的加工精度。此外，根據(jù)仿真所得到的變形量，在不同的位置選用不同的進(jìn)給量也可以有效地降低讓刀誤差。（2）振動(dòng)切削加工振動(dòng)切削加工是在工件或刀具上按指定的方向和頻率施加可控振動(dòng)，使得刀具進(jìn)行間斷、往復(fù)的瞬態(tài)微觀斷續(xù)切削，接觸時(shí)間縮短而且接觸非連續(xù)，屬于特種加工。振動(dòng)切削

山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文11撐和無(wú)輔助支撐方式下的薄壁件加工變形，分析了不同的輔助支撐對(duì)變形量的抑制效果，為實(shí)際加工過(guò)程中鈦合金彎曲薄壁件輔助支撐的選擇提供了參考依據(jù)。（6）對(duì)彎曲薄壁件進(jìn)行模態(tài)和諧響應(yīng)分析，確定其前10階固有頻率和振型，峰值響應(yīng)頻率和位移，對(duì)比有無(wú)輔助支撐下彎曲薄壁件固有頻率的變化，為選擇合理的轉(zhuǎn)速和抑制共振提供參考。論文總體框架如圖1.4所示。圖1.4論文總體框架1.5本章小結(jié)本章主要介紹了鈦合金薄壁件加工工藝的背景，鈦合金材料基本性能和薄壁零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析了影響薄壁零件變形的主要原因，介紹了薄壁零件加工的主要方法。針對(duì)其加工易變形的問(wèn)題，從薄壁件和鈦合金材料兩方面進(jìn)行了分析，重點(diǎn)介紹了薄壁件銑削力、加工變形和切削參數(shù)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀，提出了本文的主要研究?jī)?nèi)容和框架。

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碩士論文
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本文編號(hào)：2930819