涡轮盘榫槽加工工艺及变形控制方法研究

涡轮盘毛坯粉末冶金制备工艺过程中形成的内部残余应力是影响榫槽尺寸精度和使用稳定性的重要因素。分析了加工过程中材料残余应力导致变形的机理,提出了“线切割+磨削”的变形控制组合加工工艺。针对涡轮盘榫槽的加工变形特点,设计V形槽实验测量出了涡轮盘残余应力变形规律,进而提出采用大余量粗切释放应力、小余量精切修复变形的加工工艺,此方法可有效控制榫槽加工中的残余应力变形,保证了磨削工序的余量均匀。通过磨削去除重融层并保证精度的使涡轮盘榫槽精加工余量获得较好的一致性。最终,磨削后的精度比设计要求提高了50%以上。     

强冷磨削—一种控制表现残余应力的有效方法

常规磨削通常使工件已加工表面产生残余拉应力,针对这一现象,进行了强冷磨削试验。试验结果证实,强冷磨削能实现对工件表面残余应力的主动控制,是一种切实可行的有效方法。     

减小零件加工变形的工艺方法

文章阐述了零件变形的常见形式,分析了零件加工变形的产生机理,重点介绍了几种减小加工变形的工艺方法。     

航空薄壁弧形框加工变形控制方法研究

航空结构件在数控铣削加工过程中的加工变形问题是航空制造领域的共性难题。通过分析零件加工变形机理,综合运用塑性变形消除、加工应力控制、预应力装夹、滚碾校正,形成了一整套加工变形控制方法。该方法已在国内某大型航空企业航空薄壁弧形框数控加工中取得了良好的应用效果。     

航空薄壁结构件数控加工变形控制研究

数控加工中影响工件变形的因素很多,目前国内外的研究多采用数值模拟技术分析加工的不同侧面。相对已经 比较成熟的数控加工几何仿真系统,涉及力学模型的物理仿真系统还只有初步概念。选择航空弧形结构件和长梁两种 典型易变形的零件为例,通过具体分析加工变形情况及其影响因素,针对其中三个方面:切削力、装夹布局和残余应力建 立相应的物理仿真模型,模拟加工变形情况,并提出相应的解决方案。     

汽车起步离合器摩擦片热变形分析

建立汽车起步离合器的动力学模型,仿真计算出汽车起步时离合器结合产生的滑磨功及摩擦片与周围空气的对流换热系数;建立摩擦片的有限元模型并进行热结构耦合分析。结果表明,汽车起步时,离合器接合摩擦片最高温度达到了75.5℃,摩擦表面温度由摩擦片内缘向外逐渐升高;汽车起步时摩擦片最大热变形量达到0.011 4 mm,其热变形形式为径向膨胀,轴向波浪式翘曲变形。     

焊接变形的预防和控制

焊接变形的产生与控制直接影响到焊件质量。章分析产生焊接为形的原因，具体总结不同情况下，有效控制焊接变形的方法。     

高强薄板长臂管焊接变形的控制方法

正高强薄板长臂管焊接结构件需要经过板材切割下料、焊接坡口加工、折弯成形、臂管焊接和机械矫形等工艺步骤满足工件的尺寸要求。板材在轧制和切割下料过程中积累的残余应力、工件直线度、焊接过程变形控制方法以及焊后应力释放直接影响臂管焊后变形程度。由于臂管为安全保护件,使用的板材为DOMEX960高强板,焊后不允许使用火焰矫形。DOMEX960高强板材的韧性非常高,导致臂管焊接后产生的弯曲变形和扭曲变形通过普通机械矫形的方式进行矫正非常困难。本文通过对长条工     

铝合金零件加工变形的解决方法

本文介绍了铝合金机械加工变形原因,提出了解决铝合金零件加工变形的方法。以作者的工作实践经验介绍了这些方法在实际机械加工中的应用。     

残余应力对加工变形的影响规律

为了研究材料去除过程中残余应力所引起的加工变形,采用试验测量和有限元模拟方法对含有已知残余应力情况的矩形板加工的变形规律进行了研究.试验与仿真结果表明,实测变形规律与有限元解获得极好的吻合,从而为提出减小变形的技术措施奠定了基础.     

平面磨削残余应力的测试方法

磨削过程产生的残余应力对零件的使用性能有很大影响，确定它的大小和性质对于评价零件的性能非常重要。文中阐述了平面磨削残余应力的测试方法，分析各种测试方法的特点。     

面向加工变形控制的航空整体结构件拓扑优化设计方法

在毛坯制造过程中,材料力学性能的非均匀性导致铝合金厚板内产生残余应力,以致在后续的高速切削加工过程中,随着材料的大量去除,残余应力的释放使得整体结构件发生变形,严重影响着整体结构件的尺寸稳定性。当初始残余应力水平及状态一定时,随着从毛坯上去除材料切削成形为不同的零件结构,零件变形会表现出不同的形式。因此,研究零件变形与零件结构形式之间的关系对于实现加工过程的高效化和精密化至关重要。首先,通过铝厚板的材料去除等效为残余应力的释放,利用弯曲变形理论建立铝厚板厚度方向上加工变形的解析分析模型及有限元分析模型。通过航空企业现场加工、测试零件后可知：加工变形的解析值、仿真值与测量值相比,无论是幅值水平还是变形曲线,解析值与仿真值完全吻合,而两者与实验值之间仅存在不到10%的幅值误差。其次,为了使得加工变形达到最小,构建以结构体积为约束的拓扑优化设计模型,通过利用一系列凸显式子问题逼近目标和约束函数,构建拓扑优化模型的MMA求解技术。最后利用所提出的优化方法计算出C919直梁件的结构,优化前、后的加工变形分别为22.02 mm与0.7414 mm,在相同的材料去除量情况下,通过优化结构可以使得加工变形减小96.63%。     

一种校直磨削加工中薄壁件变形的方法

图1所示的薄壁零件(如夹具、量具中的导向板),根据零件的技术要求所安排的最后两道加工工艺是：先热处理,然后磨削加工以保证零件上下表面的平行度和粗糙度的要求。磨削加工中,将零件放在平面磨床的工作台上,用电磁铁吸住零件,但是当磨削完零件的上表面,切断电源,磁力消失后,会发现零件产生如图2所示的翘曲变形,产生变形的原因是由于磨削过程中,     

离合器摩擦片热变形有限元分析

建立了摩擦离合器接合过程热分析数学模型,并利用有限元技术对离合器外摩擦片进行了热变形分析,结果显示离合器外摩擦片在一定工况条件下会发生翘曲变形,与实际外摩擦片变形情况一致,证明了热变形分析的正确性.该分析也为摩擦离合器安全工作提供了一定的理论依据.     

航空结构件残余应力释放引起加工变形的数值模拟

航空铝合金结构件毛坯在成形过程中产生很大的残余应力,使其在后续机械加工过程中极易发生翘曲变形,采用有限元数值模拟技术,建立了航空铝合金板材残余应力释放引起加工变形的力学模型,分析了在7075T7351铝合金板材材料去除过程中残余应力释放引起的加工变形规律,并针对7075T7351隔框零件进行铣削加工变形实验研究,并与有限元模拟结果进行比较,验证了数值模拟结果具有较高的精确度。     

控制薄板件加工变形的工艺方法

探讨了减小薄板件切削加工变形的工艺方法,通过分析变形产生的原因,结合生产经验,提出了合理可行的工艺措施,能够控制零件的变形,保证其平面度和尺寸精度.     

精密滚珠丝杠磨削加工中的热变形控制

分析了精密丝杠磨削过程中引起工件热变形的主要因素，提出了通过控制磨削温度来减小和控制工件热变形的方法和途径。     

残余应力作用下的航空整体结构件加工变形仿真

铝合金预拉伸板在成型过程中会产生较大的残余应力,在切削过程中毛坯的初始残余应力的释放对整体结构件的宏观变形有重要的影响。在弹塑性力学的基础上,综合运用Hypermesh和ABAQUS建立残余应力单因素作用下的三维铣削仿真加工变形场的有限元模型,利用生死单元技术模拟了材料的去除,分析了铝合金板材材料去除过程中残余应力释放引起的加工变形规律。并且运用Hypermesh提高了有限元前处理的速度,解决了复杂模型的残余应力加载困难与单元去除困难的问题。     

残余应力对航空整体结构件加工变形的影响分析

基于理论计算和有限元模拟,研究了毛坯的初始残余应力对大型整体结构件数控加工变形的影响,对单向 应力作用的矩形截面梁在剥层过程中的变形挠度值进行了求解。结果表明,理论解与有限元计算值是一致的。面 向工程应用,采用ABAQUS有限元软件模拟了残余应力对隔框类整体结构件加工变形的影响,并进行了试验验证。 有限元仿真结果与试验数值非常吻合。最后,根据工件加工变形的有限元模拟结果,提出了提高整体结构件制造 精度的工艺措施。