航空复杂回转件高效数控加工工艺研究

发布时间：2017-03-18 10:02

  本文关键词：航空复杂回转件高效数控加工工艺研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：航空复杂回转件是航空整体结构件的重要组成部分，具备回转体结构件高精度的特点，又具有非回转体结构件结构复杂的特点。作为飞机主要承力构件，常采用超高强度钢制造。超高强度钢属典型航空难加工材料，切削性能差，加工时对加工设备、工艺方法、刀具选择，切削参数和冷却等都有特殊要求。常规加工方法难以保证航空超高强度钢复杂回转件的加工质量和效率，近年来快速发展的车铣复合加工技术是解决其高效加工的有效途径。 车铣复合加工工艺、数控编程技术、后置处理和仿真技术以及难加工材料刀具寿命是航空复杂回转件高效加工瓶颈所在，如何用切削参数优化和加工工艺优化来实现较低成本下高质高效加工是研究的重点。 本文在分析国内外复杂回转件数控加工研究现状的基础上，针对现有研究工作的问题和局限性，结合企业现状及需求，对航空复杂回转件车铣复合数控加工工艺关键技术展开研究。主要研究内容如下： (1)总结分析了航空复杂回转件的典型结构特征以及加工方法，对低合金超高强度钢300M的切削性能进行了概述，并简述了车铣复合加工国内外研究现状。 (2)针对航空复杂回转件结构特点和加工要求，从零件工艺特点分析、加工工艺设备合理选择、工装定位装夹设计、刀具选择以及工艺流程编制等角度设计了车铣复合高效加工工艺。并对需要用到的专用工装夹具进行了设计。 (3)设置了合理的车削和铣削性能试验，计算分析并得出了复杂回转件车铣复合粗加工时最高生产效率条件下的合理车削和铣削参数。 (4)利用本文设计的车铣复合高效加工工艺和试验研究得出的最佳切削参数，基于UG/Vericut软件，对起落架外筒这一典型复杂回转件数控编程进行了研究，并对其加工过程进行了仿真加工和试切，获得了良好的加工质量和效率，，解决了企业现实技术难题。 (5)利用UG内置的后置处理开发模块UG Post Builder，编制了M150五坐标车铣复合常用后置处理程序。
【关键词】：航空复杂回转件 车铣复合加工 工艺 切削参数 数控编程
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：V260.6
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 引言9-10
• 1.2 航空复杂回转件及其数控加工10-16
• 1.2.1 航空复杂回转件典型结构10-12
• 1.2.2 航空低合金超高强度钢回转件切削性能12-13
• 1.2.3 航空复杂回转件数控加工13-16
• 1.3 国内外研究现状16-18
• 1.3.1 航空低合金超高强度钢切削加工研究现状16-17
• 1.3.2 航空复杂回转件车铣复合数控加工研究现状17-18
• 1.4 课题背景及主要研究内容18-20
• 第2章 航空复杂回转件车铣复合加工工艺设计20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 航空复杂回转件加工工艺分析20-21
• 2.3 航空复杂回转件加工设备选择21-24
• 2.4 航空复杂回转件加工定位与装夹设计24-26
• 2.5 航空复杂回转件加工刀具选择26-29
• 2.6 航空复杂回转件车铣复合加工工艺路线29-31
• 2.7 小结31-32
• 第3章 300M 钢车铣复合切削加工性能试验32-45
• 3.1 引言32-33
• 3.2 金属材料的切削加工性33
• 3.3 切削加工试验目的33-34
• 3.4 试验条件及确定原则34
• 3.5 车削试验34-39
• 3.5.1 试验刀具34-35
• 3.5.2 试验数据及分析35-39
• 3.5.3 车削试验结论39
• 3.6 铣削试验39-44
• 3.6.1 试验刀具39
• 3.6.2 试验数据及分析39-44
• 3.6.3 铣削试验结论44
• 3.7 车铣复合加工刀具参数设置44
• 3.8 小结44-45
• 第4章 航空复杂回转件车铣数控编程45-58
• 4.1 引言45
• 4.2 基于 UG NX 的航空复杂回转件车铣复合数控编程45-52
• 4.2.1 车铣粗加工解决方案46-47
• 4.2.2 车铣多轴钻孔精加工解决方案47-48
• 4.2.3 车铣 3+2 定位外轮廓精加工解决方案48-49
• 4.2.4 车铣多轴铣精加工解决方案49-50
• 4.2.5 车铣车削加工解决方案50-52
• 4.3 基于 Vericut 的航空复杂回转件车铣复合仿真52-56
• 4.3.1 VERICUT 仿真要素53
• 4.3.2 M150 仿真系统构建53-56
• 4.4 工件加工质量和效率56-57
• 4.5 小结57-58
• 第5章 车铣复合加工后置处理58-70
• 5.1 引言58-59
• 5.2 M150 机床运动数学模型59-60
• 5.3 NX/Post Builder 后置处理流程60-61
• 5.4 基于 NX/Post Builder 的 M150 后置处理器设计61-69
• 5.4.1 NX Post Builder 五轴数控铣的后置处理模块生成62-67
• 5.4.2 NX Post Builder 四轴数控车的后置处理模块生成67
• 5.4.3 NX Post Builder 两轴数控车的后置处理模块生成67-68
• 5.4.4 后处理集成68-69
• 5.5 小结69-70
• 第6章 结论与展望70-72
• 参考文献72-74
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文74-75
• 致谢75-76
• 附录 1 车铣复合专用工装设计图76-80
• 附录 2 部分车铣复合加工 NC 程序80-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：254260