CFRP柔性件保形加工中的变形控制

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)柔性件的保形加工是航空航天高端装备制造的重要环节,柔性件的可靠装夹是控制加工变形、降低加工尺寸偏差的前提。首先,在理论分析的基础上,明确了柔性件装夹中夹紧及摩擦约束基本条件,提出了基于悬臂梁理论的“随形-就近”吸盘分布原则。进而,使用“ISIGHTABAQUS”联合仿真方法,实现了不同装夹条件及等效切削力作用下CFRP柔性件变形的仿真分析,分析表明：真空吸盘的弹性变形易加大装夹变形,应采用弹性真空吸盘与刚性定位吸盘组合的方式;定位吸盘数量为8、12或16,并“随形-就近”分布时,真空吸盘数量及分布对柔性件变形的影响可忽略。最后,仿真与实验分析了考虑定位几何量偏差时的加工尺寸偏差,仿真与实验结果规律基本一致,优化装夹后的加工尺寸偏差最大降幅达57.7μm (35%);综上,CFRP柔性件保形加工中变形引起的加工尺寸偏差不容忽略,在“随形-就近”、“定位与真空吸盘组合”原则下优化装夹可以大幅降低变形引起的尺寸偏差。