本文關(guān)鍵詞：鈦合金薄壁件銑削工藝優(yōu)化的研究

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【摘要】：鈦合金整體結(jié)構(gòu)件因其質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐高溫等優(yōu)良特性,被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。鈦合金整體結(jié)構(gòu)件多為薄壁結(jié)構(gòu),是整體毛坯件經(jīng)切削去除大量的多余材料制成,加工精度要求高。目前,鈦合金整體結(jié)構(gòu)件加工中存在切削效率較低和加工精度難以保障的問題。為解決這一問題,本課題通過模擬仿真和試驗相結(jié)合的方式,研究了快進(jìn)刀層銑、插銑、插鉆三種工藝進(jìn)行鈦合金薄壁槽腔開腔的切削效率。通過試驗分析了單側(cè)單向和雙側(cè)交替兩種走刀方式對薄壁筋板加工精度的影響。理論分析表明三種工藝均可進(jìn)行鈦合金薄壁槽腔開腔,且具有較高的切削效率。通過UG NX對這三種工藝切削效率的仿真可知:(1)在切削速度、切削寬度、進(jìn)給量三者中進(jìn)給量對切削效率的影響最為顯著;(2)加工寬而深的槽腔時,插銑和插鉆具有較高的切削效率。通過薄壁開口槽開腔試驗可知:(1)采用插銑和快進(jìn)刀層銑的工藝進(jìn)行薄壁開口槽開腔,具有較高的切削效率且可提供后續(xù)精加工所需精度;(2)層銑刀具磨損主要為主后刀面的微小崩刃,插銑的刀具磨損主要為副后刀面的少量崩刃;(3)機(jī)床具有足夠功率和動態(tài)剛度才可采用插鉆工藝,否則機(jī)床將產(chǎn)生嚴(yán)重的振動、刀片產(chǎn)生大面積的崩刃。通過精加工薄壁筋板的試驗可知:與單側(cè)單向走刀相比雙側(cè)交替環(huán)繞走刀方式可取得更好的加工精度。通過對三種加工工藝的理論分析、仿真模擬和切削試驗得出鈦合金薄壁件加工工藝的選擇原則:淺槽腔開腔時,快進(jìn)刀層銑工藝具有較高的切削效率;寬而深的槽腔開腔時,插銑具有較高切削效率;精加工高厚比大的薄壁筋板,雙側(cè)交替環(huán)繞的走刀可取的較高加工精度;精加工高厚比小的薄壁筋板,既可采取雙側(cè)交替環(huán)繞又可采取單側(cè)單向走刀方式。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 薄壁件 加工工藝 切削效率
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG54
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題研究的背景及意義12-13
• 1.2 鈦合金切削加工特性13-16
• 1.2.1 鈦合金的分類13-14
• 1.2.2 鈦合金的材料性能14-15
• 1.2.3 鈦合金的切削特性15-16
• 1.3 鈦合金薄壁件銑削加工特性16
• 1.4 鈦合金薄壁件研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 課題的來源及主要研究內(nèi)容18-20
• 1.5.1 課題來源18-19
• 1.5.2 主要研究內(nèi)容19-20
• 第2章 鈦合金薄壁槽腔開腔工藝的研究20-30
• 2.1 鈦合金薄壁零件的特點(diǎn)20-22
• 2.1.1 鈦合金薄壁零件的典型槽腔結(jié)構(gòu)20-21
• 2.1.2 鈦合金薄壁槽腔的加工難點(diǎn)21-22
• 2.2 薄壁槽腔層銑工藝22-24
• 2.3 薄壁槽腔插銑工藝24-26
• 2.3.1 插銑的特點(diǎn)24-26
• 2.3.2 插銑工藝規(guī)范26
• 2.4 薄壁槽腔插鉆工藝26-28
• 2.4.1 插鉆的特點(diǎn)26-28
• 2.4.2 插鉆工藝規(guī)范28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第3章 槽腔開腔切削效率的仿真研究30-42
• 3.1 快進(jìn)刀層銑切削效率的仿真30-34
• 3.1.1 切削參數(shù)對切削效率的影響30-32
• 3.1.2 不同規(guī)格槽腔切削效率的仿真32-34
• 3.2 插銑切削效率的仿真34-37
• 3.2.1 切削參數(shù)對切削效率的影響34-35
• 3.2.2 不同規(guī)格槽腔切削效率的仿真35-37
• 3.3 插鉆切削效率的仿真37-39
• 3.3.1 切削參數(shù)對切削效率的影響37-38
• 3.3.2 不同規(guī)格槽腔切削效率的仿真38-39
• 3.4 三種工藝切削效率仿真對比39-41
• 3.5 小結(jié)41-42
• 第4章 鈦合金薄壁筋板切削的試驗研究42-59
• 4.1 試驗準(zhǔn)備42-46
• 4.1.1 試驗?zāi)繕?biāo)42
• 4.1.2 試驗設(shè)備42-45
• 4.1.3 試驗方案45-46
• 4.2 筋板層銑開腔的試驗及分析46-49
• 4.2.1 切削參數(shù)的選擇46-47
• 4.2.2 試驗結(jié)果及分析47-49
• 4.3 筋板插銑開腔的試驗及分析49-51
• 4.3.1 切削參數(shù)的選擇49
• 4.3.2 試驗結(jié)果及分析49-51
• 4.4 筋板插鉆開腔的試驗及分析51-54
• 4.4.1 切削參數(shù)的選擇51-52
• 4.4.2 試驗結(jié)果及分析52-54
• 4.5 走刀方式對加工精度影響的試驗研究54-58
• 4.5.1 單側(cè)單向走刀方式的試驗研究55-57
• 4.5.2 雙側(cè)交替走刀方式的試驗研究57-58
• 4.6 小結(jié)58-59
• 第5章 鈦合金槽腔開腔的試驗研究59-64
• 5.1 槽腔層銑開腔的試驗研究59-61
• 5.1.1 快進(jìn)刀層銑工藝設(shè)計59-60
• 5.1.2 試驗結(jié)果分析60-61
• 5.2 槽腔插銑開腔的試驗研究61-63
• 5.2.1 插銑工藝設(shè)計61-62
• 5.2.2 試驗結(jié)果分析62-63
• 5.3 小結(jié)63-64
• 第6章 鈦合金薄壁件加工工藝的選擇原則64-67
• 6.1 槽腔開腔工藝選擇原則64-65
• 6.1.1 淺薄壁槽腔開腔工藝選擇原則64
• 6.1.2 寬而深的薄壁槽腔開腔工藝選擇原則64-65
• 6.2 薄壁筋板精加工工藝選擇原則65
• 6.3 小結(jié)65-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果73-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：718894