薄壁类零件加工装夹技术研究

薄壁零件刚性差,在加工过程中因受到切削力、夹紧以及切削热和残余应力影响极易产生变形,装夹是保证薄壁零件数控加工质量和效率的关键因素。本文介绍了常用的几种装夹形式及工装发展趋势。     

装夹大长径比薄壁工件的自定心装置

<正>1引言起落架生产中常遇到一些长径比≥6、壁厚≤1的薄壁工件,在切削力、夹紧力及切削热和残余应力作用下易产生弯曲变形,因此控制加工变形是大长径比薄壁工件加工质量的关键。目前,控制加工变形的主要措施有合理选择刀具材料、刀具几何角度、切削用量和改进装夹方式等,其中装夹方式的作用较为重要。薄壁工件在机床上的装夹精度是影响加工质量的重要因素,20%-60%的加工误差由定位、夹紧方式引起,因此通过优化定位、夹紧方案来减小     

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。     

铝合金接收机基座的精密加工技术

结合铝合金薄壁深腔类接收机基座的材料特性与结构特点,分析了其在切削加工过程产生变形的影响因素。从工艺设计、余量设置、工件刚度、装夹方式、切削刀具、切削液等方面着手分析,提出了合理控制加工变形的方法。对工件关键技术进行分析,得到了较为有效的解决措施,提高了工件的加工质量及加工效率。     

金属切削工件表面完整性的控制研究

在常规铣削加工过程中,由于刀具切削工件材料的变形本质决定了只能获得中等加工尺寸精度,而且铣削加工的已加工表面粗糙度值较大,而磨削加工往往是作为最终精加工的手段之一,人们希望得到更小的表面粗糙度值和更高的尺寸加工精度,就这两种加工方式而言,无论哪一种加工方式,都不可避免地会在工件已加工表层中产生残余应力,残余拉应力会引发金属疲劳,而残余压应力的产生可以提高工件的抗疲劳强度。针对所存在的残余应力的这一现象,作者实验观察发现:若是在对工件进行切削加工过程中,能采用液氮实时对工件表面进行冷却处理,就能对工件表面质量以及表面残余应力实现人为的主动控制,从而获得更为理想的工件表面加工质量。     

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.     

薄壁镂空型工件的加工变形控制及工艺优化

以复杂自由曲面为组成要素的薄壁镂空型工件,由于刚性差、结构复杂以及材料去除量大,传统加工中极易出现工件变形和振动,引起工件表面粗糙度差、刀具衔接痕迹重的缺陷.优化了薄壁镂空型工件设计方案,采用多轴定位与多轴联动加工组合的高速铣削工艺,研究了工艺系统的受力变形、热变形、减小刀具切削系统的振动、采用合适的切削参数等加工条件...     

一种深腔薄壁开放性零件的动态铣削方法

针对某深腔薄壁整体铝锻零件的金属去除量大、残余应力大、易变形、加工效率低、刀具磨损严重的问题，引入动态铣削方法，设计了装夹方案，应力被释放，得到最优铣削参数，节省了刀具成本，有效地控制了加工后零件的变形，极大提高了加工效率，解决了该工件的加工难题。     

基于组合式夹具的异形薄板加工工艺

异形薄板类零件广泛应用于机械行业中,但在加工过程中容易出现装夹变形、热变形和大的切削残余应力等现象,造成尺寸和形位精度超差.从工艺和机械加工角度出发,剖析了导致其变形的主要原因,设计了组合式夹具,有效解决了异形薄板在机械加工中的变形,为同类薄壁工件的铣削加工提供了新的思路.     

薄壁件模态分析及铣削稳定性分析

薄壁件壁薄、刚性差,加工时易产生切削颤振,本文建立考虑刀具和工件刚度特性的薄壁件铣削动力学模型,根据不同刚度条件下系统的模态试验获取模型的系统动态性能参数。通过铣削加工试验进而获得模型的铣削力系数,并绘制出相关的切削稳定性极限图,设计切削试验模拟加工过程不同刚性条件,经试验验证,模型及极限图准确可靠。     

钛合金铣削加工表面残余应力研究

金属切削加工引起的残余应力对零部件变形、疲劳性能有重要影响,通过选择合适的加工参数对其进行控制是可能的。目的在于研究钛合金铣削加工中铣削参数对已加工表面残余应力的影响,利用X射线衍射技术测量进给方向和铣削方向的残余应力。为保证X射线应力测量精度,采用摇摆法和峰拟合定峰方法。试验结果表明,钛合金顺铣加工表面残余应力表现为压应力,主要是由于刀具后刀面与已加工表面的挤光效应起主导作用所致。沿铣削方向和进给方向,切削参数对工件表面残余应力影响具有差异性。通过控制切削参数有可能生成定制化的应力。     

薄壁齿轮车削的创新加工工艺设计

薄壁零件具有质量轻、节约材料、结构紧凑等特点,但刚性差、强度弱,不仅装夹容易变形,而且在车削中产生的切削力和切削热都会使零件变形.针对薄壁齿轮零件厚度较薄、加工精度要求较高、加工过程中容易产生变形等问题,对加工工艺进行改进,解决工件的变形问题,保证了零件的加工质量.     

某型空空导弹壳体加工技术

结合铝合金薄壁深孔类壳体的材料特性与结构特点,分析了其在切削加工过程产生变形的影响因素。从工艺设计、工件刚度、装夹方式、切削刀具及其几何角度、切削用量、切削液等方面着手分析,提出了较为合理的控制加工变形的方法。     

薄壁零件高速铣削加工技术研究

薄壁零件高速铣削加工具有传统铣削加工无可比拟的优势,是薄壁零件切削加工的发展方向。本文分析和讨论了薄壁零件高速铣削加工过程中涉及到的加工工艺、切削刀具、数控编程以及装夹方式等关键技术问题,介绍了提高薄壁零件加工精度、表面质量和加工效率的技术方法和工艺措施。     

切削参数对弯曲薄壁件变形规律的有限元仿真

钛合金薄壁件在切削加工时易产生弹性变形,降低薄壁件的加工质量。针对钛合金弯曲薄壁零件加工易变形的问题,建立了薄壁零件的有限元模型,研究了刀具在加工零件时不同位置和不同切削参数下对薄壁零件铣削变形的影响,确定了零件的最大变形点,并运用多指标正交试验确立了最优的刀具切削参数。     

铝合金航空薄壁框铣削变形预测研究

铝合金航空薄壁框刚性差,铣削加工过程中极易产生加工变形,影响工件加工精度和生产成本。本文利用有限元方法,模拟分析了铣削力对航空薄壁框类零件加工变形的影响,从控制航空薄壁框铣削加工变形的角度出发,分析了不同框体尺寸航空薄壁框的铣削应力与加工变形情况,得到了加工变形规律。本研究可为预测和控制航空薄壁框类零件的加工变形提供方法和依据,对航空薄壁框类零件的结构设计、缩短研制周期和进一步提高生产率等都具有重要意义。     

切削中残余应力释放对工件加工变形影响研究

为了研究加工过程中毛坯初始残余应力的释放对加工变形的影响,在弹塑性理论的基础上,建立了三维铣削仿真加工变形场的有限元分析模型,利用位移约束转换和"单元生死"技术仿真了加工过程中工件装夹和材料的去除。通过仿真数据与实验数据相比较,结果表明:工件毛坯残余应力在铣削加工过程中对称释放有利于减小工件加工后变形。     

一种薄壁平衡块的加工工艺分析

针对现在工厂中加工的薄壁平衡块内孔椭圆变形问题进行工艺优化分析。影响薄壁零件变形的主要因素是切削应力和装夹,因此优化工艺减少切削应力造成的工件变形,把原有的手动工装改为液压工装,以减少装夹造成的变形,改善薄壁平衡块因加工变形导致的加工质量问题。     

航天薄壁框架类零件数控加工的变形抑制方法

针对航天薄壁框架类零件数控加工过程中的变形抑制问题,对加工工艺、装夹方式与切削路径进行分析,获得产品数控加工变形的影响因素并提出相关优化方向,改进总体加工工艺,量化夹持点、夹紧力等装夹要素,提出切削路径优化方法。通过产品加工验证试验,证明上述优化要素的有效性,为航天薄壁框架类零件的数控加工变形抑制提供技术支撑。     

大直径薄壁套的加工

薄壁套的刚性较差,不仅装夹易变形;而且在车削中产生的切削抗力和切削热都会造成工件内存有应力。此应力若在加工中不释放出来,就会使薄壁套在加工后发生变形;若薄壁套的材质不匀,也会使工件在加工后发生变形。因此,一般薄壁套都在粗车之后进行调质处理,以消除内应力和改善材