航天鈦合金整體結(jié)構(gòu)件高效加工工藝研究與工程應(yīng)用.pdf

1、航空航天工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)鈦合金整體結(jié)構(gòu)件的需求越來越大，但鈦合金整體結(jié)構(gòu)件極高的材料去除率、薄壁復(fù)雜形狀及難加工特征，給這類零件的高質(zhì)量、高效率加工帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
　　本文以典型TC4鈦合金材料帶筋復(fù)雜曲面類整體結(jié)構(gòu)件為對(duì)象，結(jié)合典型產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)特征，開展了航天鈦合金切削加工有限元仿真分析和銑削加工工藝試驗(yàn)分析，探索和研究航天整體結(jié)構(gòu)件高效加工工藝的技術(shù)方案與途徑，研究內(nèi)容主要包括：
　?。?）航天鈦合金銑削加工有限

2、元仿真分析研究。分析了鈦合金力熱耦合過程建模的關(guān)鍵問題，包括材料本構(gòu)模型的動(dòng)態(tài)失效準(zhǔn)則，切屑分離、斷裂準(zhǔn)則，刀具-切屑-工件的摩擦模型等。重點(diǎn)研究了航天鈦合金在不同溫度、不同應(yīng)變率條件下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系模型，建立航天鈦合金的JC修正本構(gòu)方程。根據(jù)仿真結(jié)果，對(duì)不同刀具幾何結(jié)構(gòu)下的切削力，切削溫度，切屑形態(tài)轉(zhuǎn)變規(guī)律進(jìn)行了分析。
　?。?）航天鈦合金銑削加工工藝試驗(yàn)研究。開展了在不同銑削工藝參數(shù)下鈦合金材料的銑削加工試驗(yàn)，綜合考慮零件結(jié)構(gòu)

3、特征、機(jī)床性能、加工工藝、安裝方法等開展銑削加工試驗(yàn)研究。通過切削力，切削溫度在線測量與分析，表面粗糙度，切屑形態(tài)和刀具磨損情況的離線測量與分析，研究可行工藝方案，優(yōu)化切削工藝參數(shù)，為鈦合金整體結(jié)構(gòu)件高效加工提供科學(xué)依據(jù)。
　?。?）以 TC4鈦合金舵骨架零件為典型加工對(duì)象進(jìn)行工程驗(yàn)證。通過加工工藝參數(shù)優(yōu)化、專用工裝設(shè)計(jì)、刀具優(yōu)選、走刀軌跡優(yōu)化等措施，在確保和改善產(chǎn)品加工質(zhì)量的前提下，提高了舵骨架整體結(jié)構(gòu)件的加工效率，縮短了加工周