本文關鍵詞：鋁合金件的數(shù)控加工與夾具設計

  更多相關文章： 鋁合金構件 薄壁構件 高速加工 銑削 工藝優(yōu)化 變形控制

【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展，鋁合金在各個領域的應用開始廣泛起來，但由于鋁合金構件結構本身的剛性差，其在加工過程中極易產(chǎn)生變形，，加工的質量在要求上很難達到指定要求，因此，對于鋁合金構件的加工一直以來是一個難點。本文將借助某項目，運用CAD/CAM/CAE技術，對鋁合金構件的高速加工工藝做進一步研究。 優(yōu)化了刀具在高速加工時的運行軌跡。對于鋁合金構件容易變形的特性，又考慮到加工效率問題和加工質量問題，采用高速加工在絕大程度上是有助于解決以上問題，考慮到刀具的使用效率及其壽命，需從刀具的切入、移刀和對圓角處理等方面做優(yōu)化，制定出刀具軌跡的最優(yōu)方式。深入的分析對鋁合金構件中比較典型的薄壁構件的加工特點和變形控制方法，主要是依托有限元軟件對構件加工造成的變形做模擬和分析，然后借助試驗對其進行驗證。針對鋁合金構件中薄壁構件陣面骨架結構的特性和工藝特點做分析，進而找出解決構件加工變形的原因，制定出構件加工時的定位與夾緊方案，并且設計出有針對性的模具。優(yōu)化加工工藝，擇優(yōu)使用最佳方法。分析典型鋁合金構件的結構，設計陣面骨架模具，優(yōu)化工藝，然后在此基礎上，為進行高速銑削加工，需對刀具類型和有關加工時需要的參數(shù)做適當?shù)倪x擇，依據(jù)圖紙給出的要求，從構件表面粗糙度和局部外貌上進行考量，最終制作出所需構件。 實驗結果初步達到了預期目標，樣件加工質量較好，說明了理論分析及仿真結果基本正確，夾具設計方案基本可行，所做工作及成果為今后的實驗及研究工作奠定了基礎,對實際加工也具有參考價值。
【關鍵詞】：鋁合金構件 薄壁構件 高速加工 銑削 工藝優(yōu)化 變形控制
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG547
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 鋁合金構件加工國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 加工方法10-12
• 1.2.2 鋁合金構件在高速加工時的走刀路徑12-14
• 1.2.3 構件加工中的裝夾技術14-15
• 1.2.4 有限元分析在構件加工中的應用15-17
• 1.3 本文主要研究目標、內(nèi)容和方法17-19
• 1.3.1 研究目標17
• 1.3.2 研究內(nèi)容17-18
• 1.3.3 研究方法18-19
• 第2章 構件工藝分析及其選擇刀具的研究19-31
• 2.1 概述19
• 2.2 零件材料與結構特性19-22
• 2.2.1 零件的材料屬性19-20
• 2.2.2 零件的結構特性20-21
• 2.2.3 零件加工的難點21-22
• 2.2.4 合理選擇構件中窄槽的加工方法22
• 2.3 高速銑削下對刀具的具體要求22-24
• 2.3.1 材料的要求23
• 2.3.2 符合條件下的刀具的結構和幾何參數(shù)的要求23-24
• 2.4 刀具材料及幾何參數(shù)24-29
• 2.4.1 硬質鋁合金涂層刀具24-26
• 2.4.2 陶瓷刀具26-27
• 2.4.3 立方氮化硼刀具27-28
• 2.4.4 金剛石刀具28-29
• 2.5 刀具的形狀和尺寸29-30
• 2.5.1 幾何角度29-30
• 2.5.2 刀具的形狀30
• 2.6 小結30-31
• 第3章 高速銑削下加工薄壁構件的路徑優(yōu)化31-43
• 3.1 加工路徑的優(yōu)化31-32
• 3.1.1 總則31
• 3.1.2 刀具路徑基本要求的確定31-32
• 3.2 刀具路徑32-34
• 3.2.1 粗加工下刀具路徑32-34
• 3.2.2 精加工刀具路徑34
• 3.3 計算機模擬構件加工34-38
• 3.3.1 對 CAM 的要求34-35
• 3.3.2 薄壁構件的 UG 模擬35-36
• 3.3.3 模擬單矩形孔36-38
• 3.4 刀具路徑的優(yōu)化38-42
• 3.4.1 多孔下刀具路徑的優(yōu)化39
• 3.4.2 TSP 法39-40
• 3.4.3 正交路徑法原理概述40-41
• 3.4.4 加工路徑優(yōu)化41-42
• 3.5 小結42-43
• 第4章 工件加工變形研究和夾具設計43-63
• 4.1 剛性差的工件裝夾43-47
• 4.1.1 裝夾方式43-44
• 4.1.2 裝夾要求44-45
• 4.1.3 鋁合金薄壁構件的定位與夾緊方案45-46
• 4.1.4 減小變形的方法46-47
• 4.2 銑削力的理論計算47-49
• 4.2.1 力的數(shù)學模型47-48
• 4.2.2 經(jīng)驗公式48-49
• 4.3 薄壁構件變形分析49-60
• 4.3.1 有限元概述49-50
• 4.3.2 有限元分析法思路50-51
• 4.3.3 ANSYS 軟件概述51-55
• 4.3.4 鋁合金薄壁構件模型建立55-56
• 4.3.5 載荷的施加56-58
• 4.3.6 構件受力變形58-60
• 4.4 機床夾具設計60-62
• 4.5 小結62-63
• 第5章 加工試驗驗證63-69
• 5.1 實驗方案和目的63
• 5.2 實驗條件63-65
• 5.2.1 實驗設備64
• 5.2.2 實驗刀具64-65
• 5.2.3 測力系統(tǒng)65
• 5.3 試驗結果及分析65-68
• 5.3.1 實驗結果65-67
• 5.3.2 實驗結果分析67-68
• 5.4 小結68-69
• 第6章 總結與展望69-71
• 6.1 論文總結69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻71-74
• 致謝74

【參考文獻】

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本文編號：821840