钛合金机翼翼根对接缘条铣削变形控制技术研究

钛合金机翼翼根对接缘条类工件结构尺寸大,存在复杂难加工曲面和薄壁型腔,截面形状复杂,装夹困难,加工过程容易变形,切削稳定性差。针对这一问题,借助于有限元分析方法,对钛合金机翼翼根对接缘条的加工变形趋势进行分析仿真,从而选择适宜的工件加工装夹方案。并结合机床-刀具系统动态特性分析,对缘条加工的切削参数进行了确定。通过试验结果表明,该方案可显著提高工件在加工过程中的刚度,减小由于装夹不当引起的工件变形,从而提高加工精度,并对加工所用切削参数进行了验证,提高了切削稳定性,为同类工件加工提供参考。     

双点压板夹紧对薄板件铣削平面度的影响研究

为了减小薄板件铣削加工的平面度误差,采用双点压板对工件进行夹紧。通过分析双点压板对工件铣削变形的作用规律,分别设计了仿真试验与切削试验对双点压板的作用进行验证,并与传统装夹方式下的工件加工后平面度进行对比。试验结果表明,采用双点压板装夹时,夹紧力引起的工件弹性变形与切削力引起的工件弹性变形相反,并且在切削过程中,夹紧力能够抑制切削力引起的工件弹性变形,有利于保证已加工表面的平面度。     

装夹方案与加工顺序综合优化方法研究

装夹方案和加工顺序对零件加工精度具有重要影响,尤其是对薄壁件的加工.不同的装夹方案和加工顺序都会造成不同的工件变形,甚至使工件报废.因此,基于装夹方案分析的加工顺序优化对薄壁件的加工精度控制有着现实的意义.建立了一个工件-夹具-刀具系统模型,可以分析装夹方案对工件变形的影响,并能以装夹方案为基础分析最优加工顺序.以一个典型薄壁件为例,进行了装夹方案和加工顺序优化分析,得出了装夹方案与加工顺序优化一般性的结论.     

薄片零件平面磨削的几种装夹方式

常见的垫圈、摩擦片、样板、薄板等薄片零件，由于刚性差、散热困难、热处理后弯曲，装夹时引起夹紧变形，磨削时易翘曲，通常采用磁力吸盘在平面磨床上磨削加工，磨削完成后，去掉磁性吸引力，薄片工件恢复原状，如图１所示，难以保证加工精度。如采用以下几种装夹方式，保证薄片工件在自由状态下进行定位与夹紧，利用双端面进行磨削加工，可取得良好效果，满足零件加工精度要求。垫弹性垫片装夹方式在平面磨床上磨削上述薄片工件时，采用弹性夹紧机构，使薄片工件在自由状态下实现定位与夹紧。在工件与磁性工作台之间垫一层０．５mm厚的橡…     

大型圆锥形整体薄壁壳体的精密数控加工工艺研究

某大型圆锥形整体薄壁壳体工件业内首次采用整体锻件数控加工的制造方式,其结构复杂、精度要求高及材料去除率大,加工变形控制困难.通过对工件特征进行分析,有针对性地设计了合理的车铣加工方案,实现了壳体工件的有效装夹、应力应变控制及补偿加工,保证了工件的成品设计要求.     

精密轴套件装夹变形有限元分析与控制

针对两种生产模式下外圆柱面装夹变形问题,比较分析了某精密轴套件单件与批量生产的装夹工艺方案,提出三维装夹变形有限元分析方法。通过改变三爪卡盘夹紧力由300N增加至400N后,分析其有限元装夹变形只增加了约0.4um,并未影响轴套外圆柱面高精度要求,一方面,在解决单件生产模式中无需采用预留工艺圆柱凸台进行装夹,直接通过装夹外圆柱面不会改变其装夹变形问题,从而减少了毛坯的使用材料和节约了使用成本;另一方面,针对批量生产模型下外圆柱面径向孔加工装夹问题,比较分析了V型块定位后径向和轴向夹紧两种装夹工艺方案,最后得出采用轴向夹紧可有效地控制孔加工导致的外圆柱面变形量。实验表明:单件生产模式直接通过三爪卡盘装夹可以满足装夹变形精度要求,批量生产模式通过装夹工件刚性强的部位可有效降低装夹变形误差,进而控制精密零件的装夹精度。     

高温合金精铸件机加工艺技术研究

以北京航空材料研究院生产的高温合金薄壁涡轮导向器零件为研究对象,分析了其机械加工过程中的工装设计、设备选择、刀具选用及工艺路线,并研究了加工工艺、装夹方式及其压紧力对尺寸变形的影响,发现精加工后工件外圆的变形量会随精加工过程中轴向压紧力的增大而增加.高精度尺寸一般为最后加工,且仅在径向压紧工件时加工,工件外圆加工后基本...     

基于ABAQUS的弱刚度结构件装夹布局优化技术

装夹布局是弱刚度结构件加工变形的重要影响因素。以减小工件装夹的最大弹性变形量为目标,利用ABAQUS建立了弱刚度结构件的铣削加工装夹布局模型,并对各装夹方案进行了模拟分析,得出了最终的优化布局方案,采用该方案在加工过程中可以得到更低的变形量,变形分布更均匀。所提方法可应用于类似工件的夹具设计。     

基于ABAQUS的异型薄壁件装夹变形控制研究

针对异形薄壁复杂框体工件装夹过程中夹紧力大小主要依赖人工经验,装夹变形难以控制等问题,采用有限元分析方法,在ABAQUS中建立工件-夹具系统模型,利用生死单元技术模拟铣削加工材料去除过程,同时通过力矩平衡方程揭示夹紧力和切削力之间的关系,最终以减小工件装夹的最大弹性变形量为目标,对铣削过程的切削力和夹紧力进行匹配优化。验证结果表明,采用优化后的装夹参数可以有效减小工件变形量并提高装夹效率。     

薄壁套筒的车削加工

薄壁工件刚性差,加工中由于切削力、夹紧力和切削热的作用,易产生变形,影响加工精度和表面粗糙度。通过对装夹方式、刀具材料、刀具几何角度和切削用量四个方面进行研究,旨在探讨薄壁工件的变形程度,并寻求恰当的车削加工方法。实验结果显示,对尺寸较大的薄壁工件采用中心架和辅助支承;YT15硬质合全精车刀、较大的精车刀前角、90°主偏角和较高的精车切削速度,加工出的工件尺寸精度和表面质量都相当高,完全符合要求。     

某运载火箭复杂薄壁壳体数控加工工艺研究

针对大型复杂薄壁壳体加工易变形及加工精度难以满足要求的问题，对数控加工工艺进行了研究，以某运载火箭尾段为例，为了能有效控制工件的加工变形，保证成品的加工精度，通过分析工件的结构特征和影响加工变形的主要因素，有针对性地制定了合理的数控加工工艺方案，包括合理安排加工工序、采用适当的去应力时效方法、优化装夹方案和合理规划刀具路径，实现了工件的变形控制和有效装夹，保证了工件的成品精度要求。最后通过实际加工应用，有效验证了工艺方案的正确性和有效性。     

薄壁件的装夹变形机理分析与控制技术

系统地提出一个分析与优选夹紧力大小、作用点以及夹紧顺序的通用方法.基于由摩擦力引起的接触力历史依赖性,定量地分析多重夹紧元件及其作用顺序对薄壁件变形的影响,并建立装夹方案的数学模型.同时提出基于最小总余能原理的有限元求解方法.另一方面,基于装夹方案的优化模型,提出装夹变形的控制技术以便获得最高的工件加工精度.以典型铝合金航空材料构件为例,模拟与分析夹紧力及夹紧顺序对其变形的影响过程.     

传扭转接盘高速铣削变形分析与控制

针对航空发动机典型件传扭转接盘在加工过程中因易变形而导致面型误差大、成品率低的问题,利用有限元模拟、力系平衡理论和铣削试验相结合的方法分析了自重、切削力、夹具及装夹方式、加工顺序4个方面对工件变形的影响。结果表明:自重对工件变形有一定影响,利用压板夹具装夹,其装夹力对工件变形影响较大;随着切削力的增大,工件变形增大,在相同切削力变化区间内,铣削工件正面两端凸台面时切削力对工件变形影响最大;利用圆柱销和沉头螺钉装夹方式设计的夹具能够减小装夹力和自重对加工变形的影响,选用正反面反复铣削加工方法可以有效地降低工件变形程度。     

ZB48包装机关主件1Cr18Ni9Ti超细长轴的加工

针对1Cr18Ni9Ti超细长轴加工中的工件变形、材料切削性能差、效率低等问题,对车削加工通过设计工装拉爪改变装夹方法,增强了细长轴的切削刚性,不仅提高了切削效率,而且提高了加工稳定性和加工精度。对磨削加工通过改进中心架及采用万用表的电阻值定量调整中心架的方法,提高了磨削效率及精度;通过采用"窄砂轮"磨削工件,减小切削力,防止工件加工时的变形,并通过去应力时效及优化切削参数等措施,保证了工件的加工要求。     

基于有限元方法的陀螺框架装夹变形分析

基于ANSYS建立了陀螺框架装夹变形的有限元分析模型,对工件装夹方案、夹紧位置与变形的关系以及夹紧力与变形的关系进行了仿真优化分析。基于有限元分析结果,给出了最优的装夹方案、夹紧力的大小范围和施加位置。这种基于有限元的工件装夹变形分析方法对夹具的设计有一定的指导意义。     

硬铝合金薄壁工件加工工艺技巧

正如图1所示典型大直径薄壁工件,材料为硬铝合金,此类工件在加工外圆、内孔过程中有一个显著特点,就是由于壁厚较薄,工件刚性较差;同时由于材料硬度较高,切削抗力较大,在装夹和车削过程中受夹紧力和切削的作用下工件容易产生变形,从而影响工件的加工精度。为解决上述问题,在车削内孔和外圆时,分别各自需要采用一套专用夹具,用以工件的定位和装夹,才能满足此类工件的加工     

大型曲面蒙皮工件装夹工艺研究

某大型曲面蒙皮零件采用旋压成型,然后机械加工整体减薄。由于零件尺寸大、壁薄、旋压后半成品形位精度差,为保证产品机械加工精度,对工件装夹提出了很高的要求。通过研究装夹工艺方案、设计专用夹具、改善工件的装夹状况,有效地解决了大型曲面蒙皮零件机械加工装夹难题。     

面素法加工自由曲面的研究与实验

精密制造中需要对淬硬材料的自由曲面进行精加工。本项目采用磨削中心GC,进行了高效自由曲面磨削加工的基础研究。本文提出了3维自由曲面可以分为9种类型的面素,并从几何角度分析了面素的定义方法。采用球头磨球形磨具进行面素法高效磨削加工时,需要对各类面素与球形磨具的作用状态进行解析。分析了由于加工条件和加工面形状变化,工件与球形磨具随之在接触点周速度、砂轮实际切削深度,以及磨削力的变化。分析模型与实验数值有很好的吻合。     

适合薄片类零件车削的夹具及刀具

当需要在卧式车床上车削壁厚〈3mm,表面粗糙度值Rn=1．6μm,两面均需要加工的薄片类工件时,由于此类工件壁厚极薄、刚性非常差,无法采用一般的卡盘进行夹紧,工件在车削过程中也容易产生变形。为满足此类零件的加工精度,设计了一种真空式负压车床用吸盘,该吸盘可与原有车床主轴及真空泵配合使用。当真空泵工作时,由于吸盘表面的五道环槽在真空泵的作用下形成了负压,工件就会被大气压均匀地压紧在吸盘表面,这样既达到了定位夹紧的目的,又不会引起工件的装夹变形,从而满足薄片类零件装夹加工的目的。同时采用适宜的刀具和切削用量就可将薄片类零件加工变形降至最低,满足薄片类零件加工精度的需要。     

带活动定位销的负压夹持工装设计与研究

用带活动定位销的负压夹持工装装夹薄板类零件进行铣削加工,工件定位方便,所受夹紧力分布均匀,能在提高装夹效率的同时减小因夹紧力造成的工件变形,提高零件的加工精度.在介绍了负压夹持工装结构、工作件原理,推算出夹持力大小的基础上,重点阐述了工装的设计要点.