飞机翼身缘条加工变形研究

发布时间：2020-11-01 03:02

　　 大型飞机翼身缘条是大型飞机机翼的关键零件,更是飞机结构中承受较大载荷的关键部位之一。同时,飞机翼身缘条承接机翼壁板、肋、梁、长桁等飞机主要受力件的关键结构,其形状和位置精度直接关系到这些关键大件的装配,从而影响飞机的总体制造进度。由于缘条截面形状复杂,加工难度大,极易发生变形,限制缘条加工生产,成为各类飞机研制项目的主要难题之一。本文针对飞机翼身缘条类结构件在在制造过程中出现的工艺稳定性差、效率低、制造风险大的问题,以及难以适应大批量生产的状况,分别从工艺设计、装夹策略、控制变形、切削技术、模拟加工等方面展开研究。基于飞机翼身缘条类结构件的切削实验进行分析,建立了飞机翼身缘条类结构件的切削的有限元预测模型;并通将刀具磨损作为一个新的预测模型指标,这大大改进了传统有限元模型在分析长时间加工条件下的精确性。研究由于初始残余应力、加工表面残余应力引起的加工变形,建立了与之相对应的模型,对由于去除板材材料引起的加工变形进行了有限元仿真分析,与理论求解进行了对比分析以及实验验证。建立了飞机翼身缘条类结构件加工变形的仿真模型,并进行仿真计算值与实验数据相互对比,验证了利用有限元仿真分析仿真加工变形的准确性,在此基础上归纳得出工件变形规律,对更深层次控制加工变形、优化加工工艺的研究提供了方向和参考数据。通过试验数据和理论的结合,对大型飞机翼身缘条类结构件的结构特点和工艺性进行了全面的了解和分析,并且制定出了行之有效的飞机翼身缘条类结构件高效加工的工艺方案,掌握了同类型结构件进行数控高效加工的关键技术。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：V262
【部分图文】：

第 1 章 绪论景与意义工业的发展和大飞机项目的正式立项，我国一克重量而奋斗”，形象生动地反映了他们机[1]。飞机制造在比强度、比刚度和抗疲劳整体框、梁等整体类航空结构件[2,3]普遍存在构特征。对于现代飞机而言，通过将机翼得材料利用率显著提高，而且使得飞机翼相比于传统的螺栓连接、铆钉连接组成而有以下的优点[3]：

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文上提升了飞机的可靠性与寿命。件大批量的应用到新一代的航空飞行器中，尤为难加工、易变形的部件之一。机翼在飞，产生升力是翼身的重要功能，翼梁作为纵的弯矩和剪力由翼梁来承受，翼梁结构见图的组成部件，缘条上有很多型腔、薄壁、槽及其复杂，切削过程中余量不均匀，加工难度过程中，缘条加工的难点，也导致生产效率翼身缘条数控加工技术的研究对于加工变形

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文第 2 章 铝合金缘条基础切削试验与数据分析目前绝大多数机型缘条材料为铝合金拉弯成型，因此本章采用铝合金材料进行研究。本文通过基础切削实验与对比分析的研究方法，进行刀具的选型、切削参数的优化研究，具体见图 2-1。由于目前绝大多数机型缘条材料为铝合金拉弯成型，因此本章采用铝合金材料进行研究。其中，铝合金基础切削试验将分别在粗加工和精加工阶段开展，在粗加工阶段重点解决粗加工切削效率和刀具寿命问题，在精加工阶段重点解决表面质量、壁厚尺寸和缺口加工效率等问题；粗加工的准则是提高加工效率以及刀具寿命，精加工的准则是提高加工效率以及加工质量，优选刀具以及冷却润滑方式，并选择合理的切削参数范围试验，以获得最优结果。在试验的基础上，分析建立 7075 铝合金的刀具寿命、切削力、切削热等的经验公式，为后续刀具和工艺参数选择建立基础数据。前期准备工作：
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本文编号：2864936