【正文】 量的切削實(shí)驗(yàn)，這就在研發(fā)成本上有了大幅度的節(jié)省，同時(shí)在時(shí)間上，借助計(jì)算機(jī)的高效快速的計(jì)算，時(shí)間也大大節(jié)約了，所得到的成果，質(zhì)量有保證，同時(shí)也提升了生產(chǎn)效率。有限元的全稱是有限單元分析法，英文是finite針對這些內(nèi)容，反觀我國在這方面的研究，差距是巨大的，但隨著我國科技水平的不斷提高，在這方面的研究成果將會慢慢和西方國家的距離拉近，當(dāng)前針對我國這方面的發(fā)展，借助西方的先進(jìn)技術(shù)，可以講我國相對落后的形勢帶動起來，并逐步的將我國的引向制造的超級大國，這對我國的發(fā)展有其重要的意義。關(guān)鍵詞：鋁合金構(gòu)件，薄壁構(gòu)件，高速加工，銑削，工藝優(yōu)化，變形控制IAbstractWith the development of industry, aluminum is widely application start up in various fields, but because of their poor rigidity aluminum alloy structural ponents, which can easily be deformed in the process, the quality of the processing of the requirements difficult to meet the specified requirements, Therefore, the processing of aluminum ponents has always been a difficulty. This paper will draw on a project, using CAD / CAM / CAE technology for high speed processing of aluminum alloy ponents for further study.The tool optimizes the running track at high speed machining. For easily deformable characteristics of aluminum alloy member, but also taking into account the machining efficiency and machining quality, highspeed processing in the vast extent help to solve the above problem, and then taking into account the extremely efficient use of the tool life, from the required tool cut, move fillet knife and respect and so do the optimization, and ultimately the best way to develop a tool path. Indepth analysis on the processing characteristics and deformation control method aluminum ponent in typical thinwalled structures, mainly relying on the finite element software ponents processing deformation caused by doing simulation and analysis! With the trial and then validate it. According to the characteristics and process characteristics make aluminum ponents in front of the skeletal structure analysis of thinwalled structures, ponents machining distortion of reason and then find solutions, develop positioning and clamping member machining program, and to design targeted mold . Optimization process, preferred to use the best method. Analysis of the structure of a typical aluminum ponents, front frame mold design, optimize processes, and on this basis, for highspeed milling, the need for tool type and parameters related processing needed to make the appropriate choice. Finally, based on drawings requirements, be considered from the member surface roughness and local appearance, and ultimately produce the desired member.Preliminary test results to achieve the desired goals, better quality sample processing, explained the theoretical analysis and simulation results are basically correct, fixture design solutions are feasible, the work and results of future experiments and research work laid the foundation for the actual processing also has a reference value.Keywords: aluminum ponents, thinwalled ponents, highspeed machining, milling, process optimization, distortion control目錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 1 1 1 2 3 內(nèi)容和方法 5 5 5 6第2章 構(gòu)件工藝分析極其選擇刀具的研究 7 7 7 7 7 8 9 10 10 10 10 10 11 11 12 13 14 14 14 15第3章 高速銑削下加工薄壁構(gòu)件的路徑優(yōu)化 16 16 16 16 16 16 17 18 18 18 19 22 22 23 23 24 25第4章 工件加工變形研究和夾具設(shè)計(jì) 26 26 26 27 27 29 29 29 30 31 31 32 35 36 38 39 41第5章 加工試驗(yàn)驗(yàn)證 43 43 43 43 44 45 46 46 48 48第6章 總結(jié)與展望 49 49 49參考文獻(xiàn) 50致謝 53IV第1章 緒論 研究的背景和意義科技在不斷發(fā)展的今天，有關(guān)機(jī)械加工業(yè)的發(fā)展也緊跟其后，其生產(chǎn)符合市場需求的構(gòu)件也在不斷的更新，這種更新主要是諸如航天、汽車等領(lǐng)域?qū)?gòu)件的要求有所不同所致，這也是順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展的，現(xiàn)在這些領(lǐng)域?qū)?gòu)件的主要要求是，強(qiáng)度上要高、導(dǎo)熱方面要好，然后由內(nèi)到外，在外觀上要講究美觀，當(dāng)前符合這種要求的材料主要是鋁合金，絕大部分的構(gòu)件主要是薄壁構(gòu)件，其特點(diǎn)可以很好的滿足此領(lǐng)域中所要求的，這也正是諸如飛機(jī)、雷達(dá)、通訊衛(wèi)星等上面所要求的特殊構(gòu)件。針對鋁合金構(gòu)件中薄壁構(gòu)件陣面骨架結(jié)構(gòu)的特性和工藝特點(diǎn)做分析，進(jìn)而找出解決構(gòu)件加工變形的原因，制定出構(gòu)件加工時(shí)的定位與夾緊方案，并且設(shè)計(jì)出有針對性的模具。本文將借助某項(xiàng)目，運(yùn)用CAD/CAM/CAE技術(shù)，對鋁合金構(gòu)件的高速加工工藝做進(jìn)一步研究。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。研研究生學(xué)位論文題目 作者姓名吉林大學(xué)分 類 號： 單位代碼：10183研究生學(xué)號： 200XXXXXXX 密 級： （以上為宋體加粗小四號字）吉 林 大 學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）中文論文題目 （要求黑體三號字）英文論文題目 （要求Arial體小三號字） （以下為宋體加粗三號字）作 者 姓 名：類 別：領(lǐng)域（方向）：指 導(dǎo) 教 師：培 養(yǎng) 單 位：年 月碩士學(xué)位論文—————————————————————鋁合金數(shù)控加工與夾具設(shè)計(jì)—————————————————————Aluminum Alloy CNC Processing and Fixture Design（Arial三號字）（以下均為宋體四號字）作 者 姓 名：領(lǐng)域（方向）：指 導(dǎo) 教 師：類 別：答 辯 日 期： 年 月 日未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。優(yōu)化了刀具在高速加工時(shí)的運(yùn)行軌跡。優(yōu)化加工工藝，擇優(yōu)使用最佳方法。對于用鋁合金制造出來的零部件，存在一些諸如剛性差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)在加工過程中因收到諸如裝夾力、殘余應(yīng)力等多種因素的作用而產(chǎn)生變形，這就在一定程度上不能滿足圖紙要求，如加工精度和加工質(zhì)量，從而近一步對零部件的使用性能造成影響。當(dāng)前的機(jī)械生產(chǎn)中，比較先進(jìn)的一種制造技術(shù)是高速切削技術(shù)，這中切削相比傳統(tǒng)意義上切削在速度上有著10倍左右的差距，高速切削具有的特點(diǎn)主要有切削力不大、切削產(chǎn)熱少、切削速度快、切削效率高、加工精度高等，因此，對于加工鋁合金構(gòu)件首要選擇就是高速切削技術(shù)。element 我國當(dāng)前在這方面的研究是少之又少，為此，對鋁合金復(fù)雜構(gòu)件的研究需要向西方國家借鑒，這樣有助于我國在此領(lǐng)域的快速發(fā)展，現(xiàn)在我國在此方面的研究的不足是，沒有理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。對此，若想快速有效的提升加工技術(shù)，需從以上幾個方面入手進(jìn)行研究，從而找到控制加工變形的方法。結(jié)論是在制定工藝路線時(shí)要盡量避開順紋向加工，如此操作可以有效控制加工變形。（6）夾具的恰當(dāng)選擇針對鋁合金所存在的剛性差的特點(diǎn)，然后再考慮生產(chǎn)要求，諸如結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性和特殊性，在選擇使用各種夾具是非常重要的，夾具中的夾緊力和支撐力都是造成變形的原因，因此，多方面的考慮，再選擇使用各種夾具是有效控制變形的一個方面。如此按照這樣的原則才能做出工件變形最小。高速切削加工帶來的速度問題，如果加工路徑（2）切削要連續(xù)平穩(wěn)，速度上要擇取適當(dāng)且要連續(xù)。充分研究和優(yōu)化刀具路徑對大量加工構(gòu)件有相當(dāng)重要的意義。文獻(xiàn)[8][9][10][11]在對路徑有話方面的研究都是采取了旅行商問題模型，并且尋找到了解決刀具加工是存在的諸如路徑冗長、效率低下等問題。并且提出此種方法可以提高加工精度。裝夾技術(shù)的發(fā)展對工件的加工精確度有很大的幫助，在加工過程中，裝夾就是對毛構(gòu)件定位和夾緊工件。但是，對夾具的設(shè)計(jì)也是加工鋁合金薄壁構(gòu)件必須要做的一項(xiàng)工作，也是重中之重的工作。文獻(xiàn)[3]提出在加工過程中使用一種輔助支撐的方法。如此所得到的結(jié)論是，框類零件的加工采用拉伸式裝夾是可以的，但是，若想將構(gòu)件變形控制在要求范圍內(nèi)，需要在操作中將拉伸力盡可能取小，模具的拉伸距離盡可能取大，并且拉伸位置最好不要超出剛性良好的位置，除此之外，也要考慮到拉伸裝夾位置和順序、拉伸力等對工件精度的影響。 有限元分析在構(gòu)件加工中的應(yīng)用在國際上，針對金屬構(gòu)件的加工過程進(jìn)行有限元分析的研究早已存在。1984年，人們對工件材料進(jìn)行假設(shè)，將其理想化為鋼塑體，然后利用有限元對其進(jìn)行模擬，內(nèi)容是低速切削和低應(yīng)變下的穩(wěn)定切削過程。在最近，臺灣科技大學(xué)的Ship－Peng Lo等人對超精度切削過程中切削熱對切削力和工件變形的影響做了研究。文獻(xiàn)[36]是研究銑削過程中讓刀誤差和優(yōu)化銑削參數(shù)，其例子是薄壁板，在高溫下拉伸或者壓縮獲取材料力學(xué)性能為前提，建立薄壁板銑削加工過程的熱力耦合有限元模型。文獻(xiàn)[37]中，按照ANSYS軟件的使用要求，對工件做了諸如建模、網(wǎng)格劃分、設(shè)置邊界條件、添加荷載、求解器計(jì)算等步驟，然后分析了刀具和工件的受力情況。文獻(xiàn)[40]則是利用新拉格朗日方程對高速金屬切削加工過程做了模擬，并且在刀削接觸表面上建立兩類模型，即粘結(jié)滑移摩擦模型和庫倫摩擦模型。、內(nèi)容和方法研究對象是波導(dǎo)器件，使用的方法是通過理論分析、數(shù)