鈦合金薄壁結(jié)構(gòu)零部件因其強度高、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,如飛機發(fā)動機葉片、蒙皮、凸臺、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、切削溫度等因素嚴重影響了零件的表面加工精度,加工過程中伴隨著復雜的熱力耦合作用,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,在金屬切削機理的基礎(chǔ)上,對鈦合金彎曲薄壁零件的切削變形進行了深入的研究,具體研究內(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,對其加工變形的主要影響因素、原因進行了分析。（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靜力學分析模擬彎曲薄壁件銑削過程,確定了彎曲薄壁件銑削加工過程中工件圓周方向的最大變形點,也是切削加工完成一次走刀的切出點,R向最大變形為壁厚的3.13%。然后利用4因素4水平的正交試驗確定了一定范圍內(nèi)使最大變形點變形最小的切削參數(shù)組合。（4）設(shè)計單因素試驗,研究各個切削參數(shù)在一... 

【文章來源】：山東建筑大學山東省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

彎曲薄壁零件樣品圖

山東建筑大學碩士學位論文5（4）裝夾與支撐：不同的裝夾、支撐方式和夾緊力，對薄壁件加工變形的影響不同。當裝夾和支撐去除之后，工件還會產(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工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小回彈變形。針對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優(yōu)化、合理的走刀方式、增加支撐件、熱處理消除殘余應力、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)控補償加工傳統(tǒng)的數(shù)控加工過程會受到裝夾、刀具等的影響，為此通過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給量也可以有效地降低讓刀誤差。（2）振動切削加工振動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，使得刀具進行間斷、往復的瞬態(tài)微觀斷續(xù)切削，接觸時間縮短而且接觸非連續(xù)，屬于特種加工。振動切削

山東建筑大學碩士學位論文11撐和無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變形量的抑制效果，為實際加工過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）對彎曲薄壁件進行模態(tài)和諧響應分析，確定其前10階固有頻率和振型，峰值響應頻率和位移，對比有無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，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。針對其加工易變形的問題，從薄壁件和鈦合金材料兩方面進行了分析，重點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內(nèi)容和框架。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2930819