钛合金螺旋铣孔几何误差研究
发布时间：2022-12-22 02:06
螺旋铣孔是航空航天结构件装配中的新型制孔技术,与传统钻孔相比,针对难加工材料表现出加工效率高、成本低、适用性广等优点。由于螺旋铣孔的工艺特性,其刀具轴线与加工孔轴线不重合,导致加工过程中产生径向力无法抵消,引起刀具挠曲变形进而造成孔径几何误差。较大的孔径几何误差将对航空航天结构件的装配连接质量产生直接影响,进而降低飞机的安全性和可靠性。螺旋铣孔中孔径几何误差包括孔径尺寸误差和孔径形状误差,针对两种形式孔径误差问题,本文选取钛合金材料作为研究对象开展了螺旋铣孔孔径误差试验,分析了顺、逆铣及其它不同加工参数对孔径尺寸误差和孔径形状误差的影响规律,并对其产生机理进行了理论分析。主要研究内容如下:基于螺旋铣孔运动学原理对顺逆铣不同条件下的未变形切屑形状及材料去除过程进行了研究,根据经典切削力模型分别建立了顺铣和逆铣的螺旋铣孔径向力模型。通过切削力系数标定试验对径向力模型中各个系数进行标定,并通过试验验证了模型的准确性。最后对螺旋铣孔中径向力进行了分析,结果表明,在顺逆铣不同的条件下,刀具切削材料时产生的径向力方向相反。针对螺旋铣孔加工过程中存在的孔径尺寸误差问题,选择钛合金板材（7 mm）进行...
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 航空航天装配制孔需求
1.2 螺旋铣孔技术研究现状
1.2.1 螺旋铣孔技术原理及特点
1.2.2 螺旋铣孔技术研究现状
1.3 研究意义及内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究意义
1.3.3 研究内容
2 螺旋铣孔径向力模型
2.1 螺旋铣孔运动学分析
2.2 螺旋铣孔未变形切屑
2.3 螺旋铣孔径向力模型
2.4 螺旋铣孔试验平台搭建
2.5 螺旋铣孔径向力模型验证
2.5.1 切削力系数标定
2.5.2 径向力模型验证
2.6 本章小结
3 螺旋铣孔尺寸误差试验研究
3.1 螺旋铣孔尺寸误差试验
3.1.1 试验条件
3.1.2 试验结果
3.2 螺旋铣孔尺寸误差分析
3.2.1 顺逆铣不同条件下螺旋铣孔尺寸误差分析
3.2.2 不同加工参数下的螺旋铣孔尺寸误差分析
3.3 本章小结
4 螺旋铣孔形状误差试验研究
4.1 螺旋铣孔形状误差试验
4.1.1 试验条件
4.1.2 试验结果
4.2 螺旋铣孔形状误差分析
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺旋铣孔技术研究进展[J]. 杨国林,董志刚,康仁科,鲍岩,郭东明. 航空学报. 2020(07)
[2]镍基合金螺旋铣孔加工质量研究[J]. 王超,赵军,周咏辉. 工具技术. 2019(01)
[3]飞机装配制孔技术发展浅析[J]. 王良,郭春英. 航空制造技术. 2017(Z2)
[4]基于难加工材料钻铣孔加工的新工艺分析[J]. 雷运清. 中国新技术新产品. 2017(17)
[5]飞机装配中的先进制孔技术与装备[J]. 康仁科,杨国林,董志刚,朱祥龙,郭东明. 航空制造技术. 2016(10)
[6]基于螺旋铣孔柔性切削力建模的孔径误差补偿[J]. 李士鹏,田利成,秦旭达,张笑宇,张烘州,李永行. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(02)
[7]钛合金螺旋铣孔的切削力和切削温度试验研究[J]. 王欢,董志刚,康仁科,杨国林,谢海龙. 航空制造技术. 2016(09)
[8]C/E复合材料螺旋铣孔切屑形状与切削温度研究[J]. 谢海龙,董志刚,康仁科,杨国林,许君,郭东明. 北京航空航天大学学报. 2017(02)
[9]叠层方式影响叠层构件大螺距螺旋铣孔研究[J]. 单以才,何宁. 机械设计与制造. 2016(01)
[10]基于机器人载体的螺旋铣制孔精度研究[J]. 刘刚,陈祖朋,高凯晔,周兰,柯映林,何凤涛. 应用基础与工程科学学报. 2015(05)
博士论文
[1]CFRP/Ti复合结构螺旋铣孔自动控制技术研究[D]. 潘泽民.浙江大学 2016
[2]难加工材料螺旋铣孔动力学研究[D]. 王海艳.天津大学 2012
硕士论文
[1]CFRP/钛合金叠层材料螺旋铣孔变参数工艺优化研究[D]. 蒲景威.南昌航空大学 2018
[2]C/E复合材料螺旋铣孔加工试验研究[D]. 许君.大连理工大学 2017
[3]钛合金螺旋铣孔有限元分析与试验研究[D]. 刘倩.哈尔滨工业大学 2016
[4]C/E复合材料螺旋铣孔技术研究[D]. 谢海龙.大连理工大学 2016
[5]基于切屑形态分析的钛合金螺旋铣孔热力耦合模型[D]. 谢浚尧.浙江大学 2016
[6]钛合金螺旋铣孔试验研究[D]. 王欢.大连理工大学 2015
[7]基于加工仿真的钛合金Ti6Al4V螺旋铣孔专用刀具优化设计[D]. 高凯晔.浙江大学 2015
[8]难加工材料螺旋铣孔加工质量研究[D]. 陈祖朋.浙江大学 2015
[9]钛合金螺旋铣孔过程仿真与试验研究[D]. 李永行.天津大学 2014
[10]难加工材料螺旋铣孔的数值模拟与实验研究[D]. 张恒.浙江大学 2014
本文编号：3723226
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 航空航天装配制孔需求
1.2 螺旋铣孔技术研究现状
1.2.1 螺旋铣孔技术原理及特点
1.2.2 螺旋铣孔技术研究现状
1.3 研究意义及内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究意义
1.3.3 研究内容
2 螺旋铣孔径向力模型
2.1 螺旋铣孔运动学分析
2.2 螺旋铣孔未变形切屑
2.3 螺旋铣孔径向力模型
2.4 螺旋铣孔试验平台搭建
2.5 螺旋铣孔径向力模型验证
2.5.1 切削力系数标定
2.5.2 径向力模型验证
2.6 本章小结
3 螺旋铣孔尺寸误差试验研究
3.1 螺旋铣孔尺寸误差试验
3.1.1 试验条件
3.1.2 试验结果
3.2 螺旋铣孔尺寸误差分析
3.2.1 顺逆铣不同条件下螺旋铣孔尺寸误差分析
3.2.2 不同加工参数下的螺旋铣孔尺寸误差分析
3.3 本章小结
4 螺旋铣孔形状误差试验研究
4.1 螺旋铣孔形状误差试验
4.1.1 试验条件
4.1.2 试验结果
4.2 螺旋铣孔形状误差分析
4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]螺旋铣孔技术研究进展[J]. 杨国林,董志刚,康仁科,鲍岩,郭东明. 航空学报. 2020(07)
[2]镍基合金螺旋铣孔加工质量研究[J]. 王超,赵军,周咏辉. 工具技术. 2019(01)
[3]飞机装配制孔技术发展浅析[J]. 王良,郭春英. 航空制造技术. 2017(Z2)
[4]基于难加工材料钻铣孔加工的新工艺分析[J]. 雷运清. 中国新技术新产品. 2017(17)
[5]飞机装配中的先进制孔技术与装备[J]. 康仁科,杨国林,董志刚,朱祥龙,郭东明. 航空制造技术. 2016(10)
[6]基于螺旋铣孔柔性切削力建模的孔径误差补偿[J]. 李士鹏,田利成,秦旭达,张笑宇,张烘州,李永行. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2017(02)
[7]钛合金螺旋铣孔的切削力和切削温度试验研究[J]. 王欢,董志刚,康仁科,杨国林,谢海龙. 航空制造技术. 2016(09)
[8]C/E复合材料螺旋铣孔切屑形状与切削温度研究[J]. 谢海龙,董志刚,康仁科,杨国林,许君,郭东明. 北京航空航天大学学报. 2017(02)
[9]叠层方式影响叠层构件大螺距螺旋铣孔研究[J]. 单以才,何宁. 机械设计与制造. 2016(01)
[10]基于机器人载体的螺旋铣制孔精度研究[J]. 刘刚,陈祖朋,高凯晔,周兰,柯映林,何凤涛. 应用基础与工程科学学报. 2015(05)
博士论文
[1]CFRP/Ti复合结构螺旋铣孔自动控制技术研究[D]. 潘泽民.浙江大学 2016
[2]难加工材料螺旋铣孔动力学研究[D]. 王海艳.天津大学 2012
硕士论文
[1]CFRP/钛合金叠层材料螺旋铣孔变参数工艺优化研究[D]. 蒲景威.南昌航空大学 2018
[2]C/E复合材料螺旋铣孔加工试验研究[D]. 许君.大连理工大学 2017
[3]钛合金螺旋铣孔有限元分析与试验研究[D]. 刘倩.哈尔滨工业大学 2016
[4]C/E复合材料螺旋铣孔技术研究[D]. 谢海龙.大连理工大学 2016
[5]基于切屑形态分析的钛合金螺旋铣孔热力耦合模型[D]. 谢浚尧.浙江大学 2016
[6]钛合金螺旋铣孔试验研究[D]. 王欢.大连理工大学 2015
[7]基于加工仿真的钛合金Ti6Al4V螺旋铣孔专用刀具优化设计[D]. 高凯晔.浙江大学 2015
[8]难加工材料螺旋铣孔加工质量研究[D]. 陈祖朋.浙江大学 2015
[9]钛合金螺旋铣孔过程仿真与试验研究[D]. 李永行.天津大学 2014
[10]难加工材料螺旋铣孔的数值模拟与实验研究[D]. 张恒.浙江大学 2014
本文编号：3723226
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3723226.html
