复杂薄壁支架零件精密加工工艺研究

发布时间：2017-10-19 09:25

  本文关键词：复杂薄壁支架零件精密加工工艺研究

  更多相关文章： 2A12铝合金 铣削力 表面粗糙度 切削参数

【摘要】：航空航天、国防等领域的大力发展促进了小型复杂薄壁结构件的广泛应用,同时对该类零件的加工质量也提出了较高要求。本文针对2A12铝合金薄壁支架零件加工难点从材料加工机理、切削参数合理选择和工艺路线规划等方面对其加工工艺进行了系统研究,为此类零件的加工提供了技术支持,具有广阔的应用前景和重要的实际意义。通过对铣削及钻削过程的理论分析,将铣削加工应用于制孔过程,并采用扫描电子显微镜对高速切削表面形貌进行观察与分析,得到已加工表面的形成机理和表面形貌的典型特征。采用单因素试验法、正交试验法对2A12铝合金材料进行了铣削加工试验。通过对单因素试验结果分析得到了表面粗糙度和铣削力随切削参数(切削速度、每齿进给量、背吃刀量)的变化规律,正交试验结果分析得到了影响表面粗糙度和铣削力的重要效应因素。并从直观分析结果得到了获得最小表面粗糙度、最小切削力的切削参数组合,采用偏最小二乘回归法建立了表面粗糙度和铣削力关于切削参数的数学预测模型,并通过切削试验进行了验证。最后应用上述研究成果,结合装夹方案设计、走刀路径优化分析等工作进行了三轴集成复杂薄壁典型结构件的高质量切削加工,质量检测结果表明工件的表面粗糙度、形位精度和尺寸精度均达到了技术要求,为此类材料的其它复杂薄壁结构件的精密加工提供了指导作用。
【关键词】：2A12铝合金 铣削力 表面粗糙度 切削参数
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V261
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-14
• 1.1 选题背景和意义7-8
• 1.2 薄壁件加工的研究现状及发展趋势8-12
• 1.2.1 切削力的研究8-9
• 1.2.2 切削表面粗糙度的研究9-11
• 1.2.3 薄壁件加工技术研究11-12
• 1.3 课题来源与主要研究内12-14
• 1.3.1 课题来源12
• 1.3.2 论文的主要内容12-14
• 2 2 A12铝合金铣削及毛刺形成机理研究14-21
• 2.1 2A12铝合金材料立铣表面形成机理14-16
• 2.2 制孔毛刺形成机理16-20
• 2.2.1 试验方法16-17
• 2.2.2 试验结果及分析17-20
• 2.3 本章小结20-21
• 3 高速铣削表面粗糙研究21-35
• 3.1 表面粗糙度单因素试验21-26
• 3.1.1 单因素试验条件21-22
• 3.1.2 单因素试验设计22-24
• 3.1.3 切削参数对表面粗糙度的影响24-26
• 3.2 表面粗糙度正交试验26-33
• 3.2.1 正交试验设计及结果26
• 3.2.2 正交试验结果极差分析26-29
• 3.2.3 正交试验结果方差分析29-33
• 3.3 表面粗糙度预测回归模型33-34
• 3.4 本章小结34-35
• 4 高速铣削力研究35-49
• 4.1 试验条件35-36
• 4.2 单因素试验方案设计及结果36-38
• 4.2.1 切削速度对铣削力的影响36-37
• 4.2.2 每齿进给量对铣削力的影响37
• 4.2.3 背吃刀量对铣削力的影响37-38
• 4.3 正交试验方案设计及结果38-46
• 4.3.1 正交试验结果极差分析38-43
• 4.3.2 正交试验结果方差分析43-46
• 4.4 铣削力回归预测模型46-48
• 4.4.1 铣削力预测模型的建立46-47
• 4.4.2 铣削力预测模型的验证47-48
• 4.5 本章小结48-49
• 5 三轴支架零件加工工艺49-61
• 5.1 零件结构特点49
• 5.2 切削稳定性模态分析49-54
• 5.2.1 薄壁支架零件模态分析过程50-51
• 5.2.2 建立模型51-52
• 5.2.3 加载求解和扩展模态52
• 5.2.4 模态结果分析52-54
• 5.3 零件的装夹54
• 5.4 走刀路径优化54-57
• 5.4.1 刀具切入方式的优化54-55
• 5.4.2 刀具抬刀点优化55-56
• 5.4.3 刀具结构优化56
• 5.4.4 圆角处刀具轨迹优化56-57
• 5.5 刀具及切削参数的确定57-58
• 5.6 零件的加工58-60
• 5.7 本章小结60-61
• 6 总结与展望61-63
• 6.1 总结61-62
• 6.2 展望62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-70
• 附录70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 辛民;解丽静;王西彬;石文天;杨洪建;;高速铣削高强高硬钢加工表面硬化实验[J];北京理工大学学报;2010年02期

2 秦国华;张运建;叶海潮;;基于神经网络的薄壁件加工变形预测方法[J];兵工学报;2013年07期

3 康永刚;王仲奇;吴建军;姜澄宇;;立铣切削力分类研究及精确铣削力模型的建立[J];航空学报;2007年02期

4 毛文亮;李丙才;;薄壁零件高速铣削振动试验与分析[J];机械;2010年11期

5 杨振朝;张定华;姚倡锋;任军学;田卫军;;高速铣削速度对TC4钛合金表面完整性影响机理[J];南京航空航天大学学报;2009年05期

6 郭魂,左敦稳,王树宏,徐礼林,王珉;给定装夹下走刀路径对铣削精度的影响(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronau;2005年03期

7 汪振华;赵成刚;袁军堂;胡小秋;邓文;;高速铣削AlMn1Cu表面粗糙度变化规律及铣削参数优化研究[J];南京理工大学学报(自然科学版);2010年04期

8 彭芳瑜;方正隆;吴警;闫蓉;;基于点云的超精密铣削加工三维表面形貌仿真[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年08期

9 陈涛;刘献礼;;PCBN刀具硬态切削淬硬轴承钢GCr15表面粗糙度试验与预测[J];中国机械工程;2007年24期

，

本文编号：1060306