鋁合金弱剛度構(gòu)件的高速銑削加工技術(shù)研究.pdf

1、在航空航天、通訊、汽車(chē)制造等眾多領(lǐng)域，鋁合金薄壁件因具有重量輕、比強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好等許多優(yōu)良性能而得到廣泛地使用。但這些鋁合金薄壁件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性差，在加工過(guò)程中極易產(chǎn)生變形，很難滿(mǎn)足加工精度和表面質(zhì)量的要求。高速切削具有高生產(chǎn)效率、表面質(zhì)量、加工精度等優(yōu)點(diǎn)，因此高速切削在加工復(fù)雜薄壁件中體現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。高速切削加工技術(shù)雖然近年來(lái)受到廣泛重視，但在實(shí)際應(yīng)用中還存在許多問(wèn)題，在高速切削機(jī)理、高速切削基礎(chǔ)工藝?yán)碚撘约扒邢骷庸?shù)據(jù)庫(kù)等方面

2、還需要進(jìn)一步的研究。
　　 論文從銑削力、表面粗糙度、加工變形預(yù)測(cè)和控制等方面研究了鋁合金薄壁件的高速加工技術(shù)。研究基于CAD/CAE/CAM技術(shù)，采用理論分析、有限元模擬、試驗(yàn)分析相結(jié)合的方法，進(jìn)行了鋁合金復(fù)雜薄壁件高速銑削加工工藝的相關(guān)研究。
　　 通過(guò)高速切削加工單因素試驗(yàn)研究切削參數(shù)(切削速度vc、每齒進(jìn)給量fz、背吃刀量αp和切削寬度αe)對(duì)表面粗糙度Rα的影響規(guī)律，得出影響表面粗糙度Rα的重要效應(yīng)因素。根據(jù)正

3、交試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)建立了表面粗糙度Rα的預(yù)測(cè)模型，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。
　　 在研究分析高速切削機(jī)理、銑削力的來(lái)源、銑削力建模理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)高速切削加工單因素試驗(yàn)研究切削參數(shù)(切削速度vc每齒進(jìn)給量fz、背吃刀量αp和切削寬度αe)對(duì)銑削力的影響規(guī)律，通過(guò)銑削力解析模型，編寫(xiě)相應(yīng)程序，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)求解出銑削力系數(shù)，得到銑削力預(yù)測(cè)模型。在保證加工效率的基礎(chǔ)上以減小銑削力為目標(biāo)，提出了高速銑削切削參數(shù)的選擇原則。
　　 對(duì)弱剛

4、度典型構(gòu)件加工變形原因進(jìn)行了理論分析，結(jié)合銑削力的研究結(jié)論，應(yīng)用有限元軟件以及載荷離散等效技術(shù)得出薄壁件側(cè)壁和腹板的加工變形規(guī)律，并結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果對(duì)薄壁件側(cè)壁和腹板的高速加工進(jìn)行了切削參數(shù)的優(yōu)化。
　　 最后，結(jié)合高速銑削銑削力、表面粗糙度、加工變形預(yù)測(cè)和控制三個(gè)方面的研究結(jié)論，從切削參數(shù)、刀具的選擇、夾具的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及走刀路徑的優(yōu)化等方面對(duì)典型的防銹鋁合金弱剛度薄壁件(雷達(dá)波導(dǎo)件)進(jìn)行試驗(yàn)加工，得出實(shí)現(xiàn)雷達(dá)波導(dǎo)件大批量、高精度、