航空薄壁零件数控铣削加工仿真与误差控制

薄壁零件机械加工变形和误差是难以解决的课题.以高精密薄壁零件天线底板的数控加工为研究对象,进行建模、仿真、分析、加工试验与测试,研究了航空薄壁件数控加工误差控制方法.以主动预防和控制加工误差的思想为指导,将几何仿真与物理仿真融为一体,综合采用切削参数局部调整、刀具路径修正改进等改进方法,减小加工变形,改进工艺质量.改变传统加工中依赖经验、定性和保守的工艺方案,有效减少物理加工实验次数.采用优化工艺方案,大大减少工艺质量成本,缩短制造周期.     

基于数控车削加工的复杂薄壁件工艺方案设计

依据数控车削加工及内外复杂曲面薄壁件的特点,以数控车削加工薄壁子弹头模型为例,从零件图纸设计分析、工艺流程安排、工艺过程、零件质量检测与分析等方面对数控车削加工复杂薄壁件的加工工艺进行了设计和应用.该工艺方案进行反复检验后,解决了复杂薄壁件材料强度低、装夹困难、刀具特殊、工艺复杂等实际加工中的难点.     

复杂薄壁零件数控加工变形误差控制补偿技术研究

高性能航空发动机整体叶盘、大小叶片转子、离心叶轮、叶片等零件广泛采用钛合金薄壁结构。加工过程中的切削力、残余应力将产生零件加工变形及加工误差。本文重点讨论了薄壁零件加工过程中的切削力建模和工件加工表层残余应力的分布规律,提出了对叶盘零件加工变形误差的补偿方案。通过建立精确的切削力、残余应力预报模型,对切削加工过程进行力学仿真,优化切削参数、补偿刀位轨迹,进而实现薄壁结构叶盘零件的精密数控加工。     

镍基合金Inconel 718薄壁件铣削加工数控程序和切削参数优化

薄壁件加工过程因切削力波动较大可导致切削过程不平稳,需对加工工艺进行优化。建立了镍基合金Inconel718薄壁件铣削加工数控编程优化模型,模型由数控编程、材料数据库和数控加工仿真3个模块组成。在UG中建立工件实体模型,并生成相应NC加工代码;基于Power Law本构方程,考虑材料热力学动态性能和材料分离准则对切削力和切削温度的影响,采用有限元仿真软件AdvantEdge FEM获得镍基合金车削加工的切削力和切削温度等参数;将工件毛坯模型、NC加工代码、材料数据导入Production Module中,对加工过程进行优化。结果表明:利用优化后的数控程序进行加工,可减小切削力波动,有助于改善薄壁件加工过程中的稳定性。     

薄壁长筒零件深孔镗削工艺与数控组合机床设计

文章对薄壁长筒类零件内孔镗削方法进行了分析,并设计了深孔镗削数控组合机床.同时机床的布局及主轴箱、弹簧夹头、深孔镗刀等关键部件进行了详细介绍.该机床的成功研制,解决了薄壁长筒零件深孔加工的难题,通过更换数控加工程序,更换夹头及刀具,调整液压中心架和导向架的轴向位置,该机床可以实现不同尺寸薄壁长筒类零件的内孔加工,运行效果良好.     

接头薄壁件铣削加工刀具角度的优选

针对航空接头薄壁件的铣削变形问题,通过改变铣刀的工艺角度建立三因素五水平的正交实验,应用ABAQUS建立工件的有限元模型,并对该零件进行模拟加工和实验结果分析,获得最优的铣刀工艺角度组合:γ=8°、α=5°、β=63°。采用该最优刀具角度加工工件得到的变形量低于正交实验最小变形量。选取一组仿真值进行实际加工,验证了有限元分析模型的有效性,证明该方法是控制薄壁件加工变形的一种有效方法。     

薄壁件数控加工物理仿真研究现状与发展趋势

评述了薄壁零件数控加工物理仿真技术研究各方面的发展状况,总结物理仿真的当前研究内容和方法,提出了薄壁零件数控加工物理仿真中有待进一步研究的问题及发展方向。     

大型薄壁深腔零件的加工方法

薄壁类零件特点是腔深、壁薄、易变形,属于数控加工中的一大难题。以支架为例,详细介绍在加工过程中遇到的困难,因其加工难度大,周期短,没有前期成功加工经验可借鉴,加大了加工的难度。通过典型实例,从零件的变形控制、加工参数的优化等工艺方法出发,对大型薄壁深腔体零件的加工进行探索,该方法对大型薄壁件的精密加工具有参考作用。     

航空环形件加工机器人端拾器的结构设计

航空环形件是航空零件机械加工中的较为常见的一类零部件,它们的结构复杂、几何尺寸较大、大多属于薄壁零件,且加工精度要求高,为了提高航空环形件的生产效率和加工质量,研发了一款航空环形件加工机器人。对机器人进行了运动分析,同时针对航空环形件几何结构,设计了左右手端拾器,针对其薄壁特性和加工精度要求,设计了专用的装夹工作台,实现机器人自动抓取工件上下料,同时完成工件加工前的夹紧和加工后的清洁工作。使机器人协同数控机床完成自动化加工,减少人工参与,提高零件的可靠性。     

基于加工特征的整体叶盘数控编程与加工参数优化

整体叶盘是航空发动机中典型的整体复杂结构件。为提高整体叶盘的编程效率,通过分析其结构特点进行加工特征分类。根据特征类别制定加工工艺,采用hyperMILL软件完成数控编程和加工仿真,并经过后处理器处理得到NC程序。应用该NC程序在KERN 2522五轴联动高速加工中心完成整体叶盘件实际加工。采用正交试验法分析叶片精加工过程中加工参数对叶片表面粗糙度的影响,并优选出最佳参数组合。     

薄壁零件数控加工工艺改进

薄壁零件具有重量轻、结构紧凑等特点,被广泛运用于航空航天、汽车行业。但由于其刚性差、强度弱,结构受力形式复杂,制造过程中极易发生变形、失稳和振动等现象。为了提升薄壁零件数控加工的质量,通过结合薄壁零件数控加工过程中存在的实际问题,对现阶段主要使用的方式工艺进行了重新的研究分析,以求通过创新的方式加快薄壁零件数控加工的质量调节,促进薄壁零件数控加工工艺的改进。     

基于CAXA数控车薄壁类竞赛零件的加工工艺及软爪设计

针对薄壁类竞赛零件的数控加工,分析了其加工要求和加工难点,基于CAXA软件制定了详细的加工工艺,并对薄壁类零件的装夹进行了软爪设计加工,最终加工出符合要求的零件。     

基于VERICUT的双转台五轴数控微型铣床建模和仿真

数控加工仿真可以形象直观地模拟数控加工的全过程,进行数控程序的检验,分析零件的可加工性和工序的合理性,从而缩短产品的研制周期.在UG软件中建立了五轴数控微型铣床的三维模型,采用CAM模块产生了人脸加工模型的五轴联动数控加工程序.基于VERICUT软件构建了双转台五轴数控微型铣床仿真环境,进行了人脸模型的加工模拟,并且通过实际加工对该虚拟仿真进行了验证.可以在该数控微型铣床虚拟平台上进一步开展五轴数控加工技术的研究.     

基于UG的压力容器复合型面数控加工技术研究

研究了UG-CAD/CAM软件在压力容器复合型面零件数控加工中的应用,并从建模、数控编程、模拟仿真、后置处理、加工程序的生成等方面进行了分析,探讨了提高数控加工质量和效率的途径.该方法对其它复合型面的加工具有一定的参考价值.     

发动机齿轮室盖液压自动夹具设计

齿轮室盖零件是典型的形状复杂、加工部位众多、形位精度要求高的铝合金薄壁箱壳类零件,其数控加工工艺及工装设计是复杂薄壁箱壳类零件数控加工的典型案例。通过对某型号发动机齿轮室盖零件结构与尺寸精度要求的分析,编制符合企业加工能力和要求的数控加工工艺路线。针对薄壁装夹刚性差、加工部位多与走刀路径干涉问题,合理选择装夹点位置,布置浮动支撑,设计相应液压自动夹具。该套数控加工工艺及工装已应用于实践,为其他同类型零件加工提供借鉴。     

集成环境中的数控程序仿真系统设计

本文介绍一种数控程序仿真系统，该系统利用软件方法模拟数控装置实现零件加工过程中的直线插补和圆弧插补。通过对数控代码进行仿真，可以在计算机上动态地模拟出刀具切削运动轨迹，实现在非实际切削过程中对零件数控加工代码的验证。     

变型零件快速数控编程方法

为了快速获得变型零件的数控加工程序,提出一种基于零件族数控程序母模板快速派生出变型零件数控加工程序的编程方法.首先分析、研究了零件的变型设计过程和数控编程原理,对加工特征进行了定义和划分,以零件族母模型加工特征为单元进行数控加工信息的组织,设计并构建零件族数控程序母模板,然后在零件事物特性表的驱动和工艺决策库的支持下,由零件族数控程序母模板自动生成变型零件的数控加工程序,实现变型零件的快速数控编程.最后通过实例验证了这些原理和方法的可行性.     

飞机铝合金薄壁件的加工质量研究

在薄壁件切削加工过程中的加工变形和良品率低等问题成为了影响零件的加工精度和生产率的主要因素。因此,研究薄壁件加工中变形误差较大和良品率低等问题在理论研究和实际应用中都具有重大意义。对于铝合金薄壁件主要采用实验研究和限元分析相结合的方法,分析数控加工中薄壁件加工质量的主要影响因素,并论述了加工过程中,从加工工艺方案、装夹方案、刀具的选择和走刀路线等方面控制薄壁件的变形、加强加工过程中其刚度的具体改进措施,以提高薄壁件加工效率和质量。     

异形薄壁件加工工艺优化研究

针对异形薄壁件加工普遍存在效率低、变形大的问题,以一个典型异形薄壁件为例进行工艺流程优化和装夹方式优化,其中装夹方式优化引入了新设计夹具。采用对比试验的方式将优化前工艺与优化后工艺进行对比,并分析零件加工时间和尺寸精度。结果表明:优化后工艺加工效率较高,且零件精度显著提升。该工艺优化研究取得良好效果,对异形薄壁件加工具有指导意义。     

一种薄壁叉架零件的数控加工工艺研究

分析了铝合金薄壁叉架零件的技术要求、结构特点以及薄壁难加工等工艺问题,制定了合适的数控加工工艺。此外,根据优化的加工工艺选用MasterCAM软件进行了自动编程,实现了该零件的高精度加工。