雷达天线单元辐射腔体数控加工工艺研究与应用

发布时间：2017-04-25 08:00

  本文关键词：雷达天线单元辐射腔体数控加工工艺研究与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：机载雷达是航空电子系统、战场指挥网络系统、导弹防御系统及空中交通管制系统的核心分系统,它由天线、馈线、发射、接收、终端和基础构件等部分组成,其中天线在机载雷达中占有非常重要的地位,天线辐射阵面的尺寸精度、形位精度、表面质量将直接影响着微波的传输质量。辐射单元辐射腔体是典型的航空薄壁类零件,随着数控技术大发展,控制数控加工过程中的变形是这类零件的加工难点。为此,本文以控制零件变形为目的,深入研究天线辐射腔体的数控加工工艺,为机载雷达天线辐射阵面实际数控加工提供理论指导。首先,本文分析了辐射腔体的材料特性和结构特征,结合零件的工艺特点、切削力与刀具的关系,选择了零件加工的数控加工中心和数控刀具;提出了装夹方案,并设计了真空吸盘等工装夹具,对零件的加工变形起到很好的控制作用。其次,在分析了铣削用量四要素以及加工中约束铣削用量选择的因素的基础上,确定了不同加工策略时铣削用量的选择原则,采用不同的分析方法确定了辐射腔体粗加工和精加工的铣削用量,建立了零件表面粗糙度与铣削用量的关系式,有效解决了选择切削速度、进给量及切加深度的最佳组合的难题。然后,基于UG CAM系统,提出了走刀策略,即选择部件中心向周边轮廓的切削模式、优化多个腔体之间的走刀顺序、合理给出跨区域的安全平面减少非切削路径等。最后,利用VERICUT软件对编制的NC代码进行了虚拟几何仿真,确定了NC代码的准确性。进而将NC程序运用到实际加工中,加工后的零件经过三坐标仪检测,证实了本文制定的数控加工工艺是合理和高效的。论文研研究成果对实现航空薄壁类零件的精密加工具有重要的参考价值。
【关键词】：辐射腔体 数控加工工艺 加工变形 切削力 铣削用量
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN957.2
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题背景及研究的意义11-13
• 1.1.1 课题来源11
• 1.1.2 课题研究意义11-12
• 1.1.3 辐射腔体所在雷达天线结构简介12-13
• 1.2 国内外相关技术研究现状13-16
• 1.2.1 数控加工技术13-14
• 1.2.2 加工变形分析与控制14-16
• 1.3 主要研究内容及难点16-19
• 1.3.1 影响薄璧零件加工变形的主要因素16-18
• 1.3.2 主要研究内容18-19
• 第二章 雷达辐射腔体数控加工工艺分析19-35
• 2.1 辐射腔体的材料和结构分析19-22
• 2.1.1 辐射腔体的材料特性及应力分布19-21
• 2.1.2 辐射腔体的结构特征21-22
• 2.2 加工设备的选择22-24
• 2.3 刀具的选择24-26
• 2.3.1 切削力分析24-25
• 2.3.2 刀具的选择25-26
• 2.4 工装夹具设计26-30
• 2.4.1 装夹分析27
• 2.4.2 装夹方案制定27-30
• 2.5 工装夹具夹紧力分析30-34
• 2.5.1 有限元辅助分析30-32
• 2.5.2 真空吸盘装夹时的夹紧力分析32
• 2.5.3 压条压块装夹时的夹紧力分析32-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第三章 辐射腔体数控铣削用量优化选择35-48
• 3.1 高速加工铣削用量选择分析35-38
• 3.1.1 铣削用量四要素35
• 3.1.2 铣削用量的选择原则35-36
• 3.1.3 约束铣削用量选择的条件36-38
• 3.2 辐射腔体粗加工铣削用量的有限元分析38-42
• 3.3 辐射腔体精加工铣削用量的优化42-47
• 3.3.1 铣削用量优化目标函数42-43
• 3.3.2 铣削用量优化参数方程建立,回归分析43-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 辐射腔体数控铣削数控编程48-60
• 4.1 广义数控编程技术48-49
• 4.2 辐射腔体工艺路线分析49-52
• 4.2.1 传统工艺路线的缺陷49-50
• 4.2.2 辐射腔体工艺路线的制定50-51
• 4.2.3 关键加工工序的工步安排51-52
• 4.3 辐射腔体走刀策略及NC代码生成52-59
• 4.3.1 进退刀方式52-54
• 4.3.2 走刀方式54-57
• 4.3.3 辐射腔体数控NC代码生成57-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 基于VERICUT的仿真与工程实际应用60-67
• 5.1 基于VERICUT的NC程序仿真及结果分析60-64
• 5.2 实验验证64-66
• 5.2.1 实验目的及内容64
• 5.2.2 检测数据及结果分析64-66
• 5.3 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 总结67-68
• 6.2 展望68-69
• 参考文献69-71
• 致谢71-72
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 武凯;闫静;;框体构件腹板加工CAM走刀策略的分析[J];机械制造与自动化;2008年03期

2 张昆;张丽伟;姜大鹏;;3A21-F铝合金板材在数控加工中防止变形的工艺措施[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2013年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 胡创国;薄壁件精密切削变形控制与误差补偿技术研究[D];西北工业大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 王军;导波板切削参数优化研究[D];长春理工大学;2011年

  本文关键词：雷达天线单元辐射腔体数控加工工艺研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：325906