钛合金薄壁微铣削精度研究现状与发展趋势

随着航空、航天、船舶等工程领域对具有薄壁结构的钛合金零件需求的不断提高,加工效率相对较高且适用于曲面等复杂几何形状制造的微铣削加工方法在钛合金薄壁加工中获得了广泛的应用。然而由于其刚度较低,在微铣削加工钛合金薄壁时极易产生工件变形、失稳和振动等问题,并导致加工精度的下降。为此从理论建模、有限元仿真和试验测量三个方面分析了国内外弱刚度金属薄壁微铣削技术研究的现状。相关研究表明,在加工过程中对薄壁变形进行准确预测对于薄壁微铣削加工误差补偿模型的建立与薄壁加工精度的提高具有重要意义。并指出,在获得数学规律的基础上对薄壁微铣削加工变形和该变形对加工精度造成的影响之间蕴含的物理关系仍有待进一步的研究。     

星载复杂结构钛合金薄壁件超声振动切削研究

为了实现轻量化设计,航天器常采用复杂结构钛合金薄壁件作为承载、连接和定位元件,但是这类零件在切削过程中容易产生刀具磨损和变形,导致加工精度低,难以满足工作要求.基于钛合金薄壁件切削特性研究,采用超声振动金刚石车削方式控制切削力、装夹力引起的加工变形和残余应力,通过在线补偿修正刀具磨损误差;对壁厚(3～5)mm的典型星载钛合金薄壁件进行椭圆形超声振动切削,尺寸精度达到5μm,圆度误差为2.83μm,满足加工精度和稳定性要求.     

航空铝合金薄壁件铣削加工变形分析与控制

薄壁件的加工由于其复杂的影响因素(机床、夹具、刀具、工艺参数等)一直困扰着机械加工行业,是目前有待解决的问题.文中探讨了薄壁件在铣削加工过程中产生加工变形的原因,并提出相应的解决办法.     

刍议铝合金薄壁件铣削加工精度控制

随着科学技术的快速发展以及生产力的不断提高,航空航天等行业领域发展迅速,其对产品结构件的性能提出了更高要求,而铝合金薄壁件因其具有较高的导电、导热、耐腐蚀、比强度高等性能而被广泛应用在航空航天领域。本文通过简析铝合金薄壁件,分析影响铝合金薄壁件铣削加工精度的因素,研究铝合金薄壁件铣削加工精度控制实验,提出加强铝合金薄壁件铣削加工精度的路径探索,以帮助人们正确认识和科学设计铝合金薄壁件加工工艺,并对薄壁件加工过程中的变形情况进行精准预测,从而有效提高铝合金薄壁件铣削加工精度。     

薄壁件铣削技术研究

在航空航天工业中,薄壁件数控铣削是一种常见的典型加工。本文以薄壁件铣削加工过程为研究对象,完成了对薄板支架零件的数控加工工艺分析,建立了薄壁件加工变形的力学模型,应用有限元分析软件,建立了薄壁件铣削加工变形的模拟环境,总结了薄壁件铣削加工变形的规律,提出了薄壁件加工变形补偿的方法,并在Pro/E软件中生成了走刀路线。本研究成果为解决薄壁件铣削加工问题提供了一定的参考和依据。     

铝合金薄壁件高速铣削尺寸精度的试验研究

通过铝合金薄壁件高速铣削的正交试验,对加工尺寸精度的测量结果进行了分析,总结了铣削参数对工件尺寸精度的影响规律,并确定了铣削参数的选用原则.     

基于电磁感应原理的薄壁件铣削振动抑制

航空结构中的薄壁件由于刚性差,在加工中容易发生变形、让刀等现象,对加工精度及表面质量构成严重影响。针对上述问题,基于电磁感应原理,笔者研究设计了适用于薄壁件的铣削加工减振装置,将工件的振动应用于磁感线切割,通过作用反力的产生来实现工件减振的目的,并推导了磁铁在铜管内运动时的电磁感应阻尼力,结果表明阻尼力与相对运动速度成线形关系,但方向相反。冲击实验表明,该减振装置能显著缩短薄壁件的振荡时间;颤振稳定域仿真表明,该装置可将薄壁零件的临界稳定切深从0.4mm提高到5.1mm。最后,结合切削实验对该装置的抑振效果进行验证。     

薄壁件加工工艺

在实际生产中,在产品上往往会出现一些薄壁特征。而零件的薄壁特征加工是比较麻烦的,原因在于薄壁特征的尺寸特点,极容易导致在加工中变形,很难保证零件的加工质量。因此如何制定加工工艺来提高薄壁部分的加工精度显得尤为重要。     

薄壁件铣削过程仿真与分析

针对薄壁件加工过程中易产生变形等问题，提出了利用有限元法对铣削过程进行三维仿真的方法，重点研究了LS-DYNA的动态接触算法，建立了薄壁件铣削加工的有限元模型，对工件变形及切削力的变化规律进行了分析。最后，利用分析结果对铣削参数进行调整与优化，可以减小工件变形，保证加工精度。     

钛合金薄壁件相关铣削力模型的试验研究

采用五因素—五水平正交实验法对钛合金薄壁件进行铣削试验,对铣削力进行极差分析,同时分析加工参数对铣削力的影响;建立钛合金薄壁件铣削力模型,同时验证了模型的准确性,为后续的钛合金薄壁件理论和试验研究提供了基础。     

铝合金薄壁件铣削加工变形有限元分析

提出一种预测汽车主模型检具复杂薄壁件铣削加工变形的方法,将有限元技术应用于薄壁件铣削加工变形的研究中.以简单薄壁件为例,建立有限元模型,预测铣削过程中薄壁件的加工变形,并通过铣削实验对有限元分析结果进行验证,为汽车主模型检具制造工艺的技术改进提供理论依据.     

大尺寸薄壁铸造钛合金U形件精密加工工艺实现

U形件为某设备的旋转导向与结构支撑部件,使用环境为海洋性高温湿热盐雾环境,内部空间安装控制及处理元器件,为了避免高温高湿高盐环境对内部器件的影响,内部空间要与外界环境隔离。为了满足设备整体结构布局、保证结构强度并使内外部环境隔离,设计了大尺寸薄壁铸造钛合金U形件。通过分析大尺寸薄壁铸造钛合金U形件的结构形式、外形尺寸、加工部位、加工精度等加工因素,找出加工过程中刚度、振颤、加工变形等影响加工精度实现的薄弱环节。对工艺流程进行合理安排,通过选用刀具、控制切削量、转速、采用辅助工装等工艺手段,解决了大尺寸薄壁铸造钛合金U形件加工中刚度、振动、切削力等因素引起的加工变形误差。在生产中应用此工艺方法能够满足尺寸精度、形位公差及表面粗糙度要求,适用于批量生产。     

基于主动阻尼技术的薄壁件铣削振动控制研究

针对航天薄壁件在铣削减重网格过程中的铣削振动问题,提出了一种采用主动阻尼装置(ADD)对带网格薄壁件的铣削振动进行抑制的方法,对铣削振动抑制进行了理论推导、仿真分析与实验研究.首先,对ADD所采用的直接速度反馈控制原理进行了理论验证;然后,采用ANSYS有限元分析软件对带网格的薄壁件进行了模态仿真分析;最后,搭建了铣削...     

航空薄壁件圆角的铣削加工试验研究

航空薄壁件圆角加工的质量控制一直是不易解决的难题。在圆角的走刀过程中,常常发生欠切、过切、振动等现象,一般要通过手工打磨来消除过切、欠切痕迹或振纹。其不仅降低了刀具的寿命,严重影响了工件的加工精度和加工效率。本文提出了细化圆角走刀路径的铣削方法,以解决航空薄壁件的圆角铣削加工问题。试验结果表明,该方法是有效、可行的。     

薄壁零件铣削分析及变形研究

以Ti6Al4V钛合金为研究对象,对薄壁件的铣削过程从解析、仿真和试验三个方面进行对比研究。在力学分析的基础上建立了整体立铣刀的瞬态切削力模型,在立式铣床上对该解析模型进行了试验验证,采用有限元方法分析了y向力对薄壁零件加工表面法向上变形的影响,采用MATLAB遗传算法以最小切削力等为目标对铣削参数进行了优化。     

薄壁铝合金件的高速切削工艺研究

分析了薄壁铝合金零件的结构特点及加工工艺方案；研究了高速切削中减小其加工变形的切削参数优化策略。采用该措施可以有效地减小薄壁零件的加工变形，保证加工质量；明显地提高生产效率，缩短飞机的制造周期。     

超声振动辅助铣削钛合金的表面完整性研究

对超声振动辅助铣削TC4钛合金进行试验研究,从表面三维粗糙度、棱边质量及残余应力三个方面分析了超声电流及工艺参数对钛合金加工表面完整性的影响规律。试验结果表明:超声振动的辅助作用对TC4钛合金的表面完整性影响较为显著;高频振动冲击虽然增大了TC4钛合金表面的三维算数平均偏差和均方根偏差,但表面均匀程度和液体滞留性能得到改善,易于形成较为统一的表面纹理;超声振动辅助不仅可抑制TC4钛合金棱边毛刺的产生,并且能有效增大表面残余压应力。     

薄壁件的加工工艺探讨

我们在试制柴油机气缸水套时，需加工如图1所示的薄壁套。现介绍该薄壁件的加工方式，为解决薄壁件加工变形提供一种新方法。     

薄壁弧形件铣削加工装夹方案的优化

在航空制造业中,为了减轻工件的重量,大量使用薄壁结构零件。对于这类工件,改进工件的夹具布局能够有效地减少工件的变形。本文通过对弧形薄壁件铣削加工夹紧点的位置进行优化来减少工件的变形,并提出了6条启发式规则。这些规则根据各区域内工件的最大变形,依次确定各夹紧点的移动方向,具有较快的优化速度。