某大型飞机应急门框防变形数控加工研究

发布时间：2020-04-01 07:07

【摘要】：某型机全新的外翻式应急门、整体式应急门框设计实属我国首次研发,蕴含了新的设计理念,新的制造技术,新的工艺方法。这种外翻式(提升后旋转外开的方式)的应急门在结构上采用整体数控结构件门框作为支架,完成复杂的安装并实现其功能,能否实现应急门框的高效数控加工尤为重要。此门框为整体槽腔镂空结构、弧型大曲面,门框材料为7050-T7451预拉伸铝板材,数控加工极易产生变形。本文分析了引起门框变形的各因素,对应急门框的结构及使用安装情况、原材料性能与数控加工时安装方式、夹紧力、切削力等进行具体分析,得出影响门框变形的主要要素。总结以往数控加工经验并借鉴前人研究成果,分析数控加工时门框的变形趋势并对其变形趋势进行预测。通过多种方法控制门框的变形(稳定产品结构、释放残余应力、合理选取刀具、降低切削热、设置加工路径、控制切削参数和合理安排加工工艺),进而提出研究防变形控制方案以及数控加工工艺方案,利用CATIA数控编程软件对门框进行数控编程。在编程过程中采用空下刀和圆弧下刀方式,运用深腔转角圆弧过渡法解决啃伤、窝刀问题,合理设置加工参数和加工路径,选取长短合适的刀具分层加工,设计专用刀具进行小区间深腔加工。在现有设备及条件下高效地完成了整体式应急门框的数控加工。利用常规法和计量法对某架机完成的门框进行测量,通过数据验证工艺方案的正确性及合理性,充分地说明控制门框变形的方法有效。
【图文】：

图 1-1 ARJ21 中短航程支线飞机图 1-2 C919 中短航程干线飞机外研究情况空工业的不断发展，对现代航空结构件的性能要求越来越高结构重量轻、使用寿命厂、可靠性高、维修使用成本低等特的变化使得现代航空结构件设计不断采用新式布局、新型结。呈现出以下发展趋势[5]：1）结构大型化；2）结构复杂

图 1-2 C919 中短航程干线飞机内外研究情况着航空工业的不断发展，对现代航空结构件的性能要求越来越高具有结构重量轻、使用寿命厂、可靠性高、维修使用成本低等特要求的变化使得现代航空结构件设计不断采用新式布局、新型结体系。呈现出以下发展趋势[5]：1）结构大型化；2）结构复杂元化；4）制造精确化。了提高飞机整体结构强度、简化装配环节，飞机机身构件从传统逐步发展为大型整体结构，航空零件设计趋向于整体化、复杂化航空产品制造中所占的比例日益增加，加工工艺也具有其独特的机械行业相比，航空产品的数控加工有以下特点：1）产品趋型多而杂，批量小；2）产品结构更复杂，配合外形面与飞机复关联，，导致数控编程难度大，加工过程复杂；3）具有深腔、薄
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG659;V260.6

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本文编号：2610131