鈦合金薄壁件加工技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、鈦及鈦合金具有比強(qiáng)度高、抗氧化性與耐腐蝕性好、無磁等一系列的優(yōu)點(diǎn),并且在高溫下還能保持良好的強(qiáng)度,廣泛應(yīng)用于國防、船舶、石油化工、民用等各方面,尤其是在航空航天領(lǐng)域。航空產(chǎn)品對結(jié)構(gòu)材料要求具有輕質(zhì)高強(qiáng)和高溫耐蝕等特點(diǎn),使得鈦合金薄壁零件成為航空航天工業(yè)的主要結(jié)構(gòu)材料。
　　 但由于各種氣體雜質(zhì)和鈦合金本身的特性,使鈦合金加工變得十分困難；而薄壁零件由于自身的剛性差,結(jié)構(gòu)受力形式復(fù)雜,制造過程中極易發(fā)生變形、失穩(wěn)和振動等問題,制造

2、難度極大,同時(shí)對加工效率也造成很大的影響。本文以飛機(jī)發(fā)動機(jī)上一鈦合金薄壁件為對象,研究從專用夾具的設(shè)計(jì)應(yīng)用方面來有效解決以上問題。具體內(nèi)容如下:
　　 (1).明確鈦及鈦合金的特性、種類及應(yīng)用,對鈦合金的切削加工特性進(jìn)行分析,尤其是對其加工難度的因?yàn)檫M(jìn)行分析研究,并對鈦合金加工刀具材料、鈦合金的切削加工新技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　 (2).分析薄壁零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝特點(diǎn),并針對薄壁零件的自身特點(diǎn)討論了其加工方法、加工刀具路

3、徑和加工變形控制,結(jié)合該零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝要求,確定了其夾具的定位方案、夾緊裝置、以及與機(jī)床的連接方式和對應(yīng)的分度設(shè)計(jì)。
　　 (3).研究并應(yīng)用CAD/CAM/CAE軟件對該零件加工所需的專用夾具進(jìn)行了設(shè)計(jì)應(yīng)用,對數(shù)控車削過程進(jìn)行加工仿真驗(yàn)證刀軌,為產(chǎn)品試制奠定基礎(chǔ)。
　　 (4).通過有限元仿真,分析了心軸與零件內(nèi)壁配合的過盈量和軸向載荷對零件軸向位移變形和馮氏應(yīng)力的影響,確定合理過盈量及軸向載荷,完成了優(yōu)化設(shè)計(jì),