【正文】 筋板包圍的開放格槽,一般具有單邊特征,如圖三所示,主要采取高強鋁合金預(yù)拉伸厚板加高速銑,因材料性質(zhì)、工件毛坯的初始應(yīng)力狀態(tài)、加工工藝方案及結(jié)構(gòu)件幾何特征導(dǎo)致加工時容易產(chǎn)生明顯的應(yīng)力釋放引起變形和切削振動。結(jié)論 如何實現(xiàn)鋁合金整體結(jié)構(gòu)件高效精密加工，解決鋁合金整體結(jié)構(gòu)件加工變形的問題已經(jīng)成為鋁合金制造領(lǐng)域核心關(guān)鍵技術(shù)。參考文獻(xiàn)【1】王祝堂、田榮璋。機械加工工藝手冊。北京：機械工業(yè)出版社，1978【4】王志剛、何寧、武凱等。南京理工大學(xué)，2022【6】楊堯。南京航空航天大學(xué)機電學(xué)院，2022【8】張烘州、戎斌、陳杰、明偉偉。中航工業(yè)航宇救生裝備有限公司，2022【10】李鵬。飛機鋁合金結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工變形分析與控制。塑性變形對鋁合金彈性模量的影響。薄壁零件高速銑削的振動問題分析。 。在此設(shè)計者對高曉琴老師表示最由衷的感謝。金屬切屑加工中的振動及抑制措施分析。鋁合金薄壁件數(shù)控銑削加工變形實驗與分析。中國電子科技集團公司第 27 研究所，2022【11】畢運波、柯映林、董輝躍。中國商飛上海飛機制造有限公司、上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院，2022【9】張晶。燕山大學(xué)，2022【7】王志剛、何寧、武凱、趙威。中國機械工程，2022【5】陳創(chuàng)明。2022【3】華南工學(xué)院，甘肅工業(yè)大學(xué)。長沙：中南大學(xué)出版社。通過本次對典型長梁類鋁合金結(jié)構(gòu)件的加工工藝設(shè)計，使我們掌握了鋁合金材料切削加工過程中的變形規(guī)律和影響因素，加工剛性的重要性及控制方法，取得的重要的數(shù)據(jù)，可以在實際加工中得以普及。對典型長梁類單邊結(jié)構(gòu)件來說,不對稱去除材料導(dǎo)致的工件內(nèi)切削應(yīng)力的不對稱釋放對變形的影響最大，因此本文也主要在工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計，切削工藝方案上著重分析。所以設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng)也很重要。所以要求操作人員要注意觀察刀具加工狀態(tài)，出現(xiàn)問題及時記錄，回饋給工藝人員，工藝人員及時優(yōu)化改進(jìn)工藝方案。 當(dāng)毛坯加工前，還需要做內(nèi)部磁力或射線探傷，查看是否有內(nèi)部缺陷，如果沒有檢查，或是沒有檢查出來，同樣會對后面的加工變形和剛性造成影響。將此長梁類結(jié)構(gòu)件端頭的凸臺沉到墊板平面下，這樣結(jié)構(gòu)件腹板面可以大面積支撐在工裝墊板上，結(jié)構(gòu)件中間部分工藝凸臺，在工藝設(shè)計時與工件連接在一起，最后切斷，此時可以充當(dāng)沒有外形一面的緣條，支撐結(jié)構(gòu)件，增加加工剛性，再利用沒有筋條面的腹板面，采用真空吸附形式，在最后精加工時，壁厚變的很薄的時候，剛性最差的時候，將結(jié)構(gòu)件牢牢吸附在工裝墊板上，抑制切削時的振動，可以有效增強剛性，提高加工效率，切削質(zhì)量。 還 具 有 免 維 護(hù) 功能 和 抗 污 能 力 ， 而 且 易 于 使 用 和 安 全 地 夾 緊 刀 具 。粗加工時結(jié)構(gòu)件剛性好，可選擇 R 值大的刀具，精加工時剛性差，就需要選擇 R 值小的刀具，特別是下斷的時候，如果可以，就選 R0 的刀具進(jìn)行切削。~45176。中央電大畢業(yè)設(shè)計(論文)圖 十四五、刀具、工量具的選取加工設(shè)備選定后，加工刀具可選的范圍就可以確定了，高速設(shè)備使用的高速加工刀具硬度、熱硬性、耐磨性及可磨性都很好，當(dāng)切削溫度高達(dá) 600℃以上時，硬度仍無明顯下降，并且鋒利，動平衡等都很好，這就使得切削過程中，更小的切削震動，更好的剛性。通過數(shù)據(jù)對比，研究發(fā)現(xiàn)，增大進(jìn)給量時，對切削振動有一定的抑制作用，并且高速加工在效率上的優(yōu)勢很明顯。精加工，刀具直徑 20mm~16mm，底角 R3，徑向切深可以選?。?mm，軸向切深3mm，切削進(jìn)給量 6000mm/min。清內(nèi)形轉(zhuǎn)角，刀具直徑 12mm~6mm，底角 R3，徑向切深＜1mm，軸向切深＜2mm，且最后一層需要＜1mm。經(jīng)過對試驗件的實驗數(shù)據(jù)對比，采取以下加工參數(shù)，較為合理。下斷工藝凸臺的順序要先從剛性最差的地方開始，至剛性最好的地方結(jié)束。粗加工盡可能選取大直徑刀具，大直徑刀具切削效率高，盡量的去除多的毛坯余量，還要保證足夠的剛性。一般是從最后下斷工藝凸臺開始往前考慮，我們需要注意的有特殊要求的地方。圖 十三我們從以下方面，工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計，加工方案的準(zhǔn)備，切削參數(shù)的使用，加工設(shè)備的選擇，工藝裝夾的方式，刀具、工量具的選取等等，來逐一分析解決。其中自激振動是加工中遇到的主要振動形式。若加工中產(chǎn)生了振動，刀具與工件間將產(chǎn)生相對位移，會使加工表面產(chǎn)生振痕，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)件的表面質(zhì)量和性能；刀具極易磨損(甚至崩刃) ，嚴(yán)重時甚至使切削加工無法繼續(xù)進(jìn)行；振動中產(chǎn)生的噪音還將危害操作者的身體健康。壓緊采用沉頭螺釘（圖二），沉頭螺釘?shù)膬?yōu)勢在于壓緊力直接傳遞到工藝凸臺，工藝凸臺整體與結(jié)構(gòu)件連接，壓緊力的大小、不均勻都不會對加工狀態(tài)有直接的影響，并且沉頭螺釘埋在工藝凸臺里面，不會對加工造成干涉，可以提高加工效率。圖 十二、裝夾方式方面裝夾的夾緊力產(chǎn)生在工件與工裝之間的接觸區(qū)域上，理想的工裝墊板是平面度為“0”，不過在實際加工中由于制造、設(shè)計等等原因，工件與工裝墊板貼合壓緊后，會在夾緊力的作用下變形，原始的工裝采取標(biāo)準(zhǔn)件拼裝，不能適應(yīng)結(jié)構(gòu)件的形狀，其裝配間隙、公差對控制變形影響很大。對毛坯很大，工件很小的，由于其余量很大，其切削所產(chǎn)生的切削力大，切削熱多，變形也會很大。盡量不采取垂直進(jìn)退刀，減少對工件的作用力；當(dāng)然切削刀具要保持鋒利，良好的切削狀態(tài)。參考圖六，腹板變形的示意圖，引至文獻(xiàn) 【12】 。去除大余量材料加工，借助高速加工的轉(zhuǎn)速高，切削力低，再輔以冷卻液，釋放切削熱，對應(yīng)熱塑變形效應(yīng)（在切削過后產(chǎn)生的切削熱使表層收縮多，里層收縮少。加工的主要集中在粗加工去除大余量的時候，傳統(tǒng)的消除的方法是時效，釋放應(yīng)力，再通過校正，恢復(fù)原狀態(tài)。腹板方向變形外形方向變形中央電大畢業(yè)設(shè)計(論文)圖 五第二節(jié) 變形解決的方案一、應(yīng)力方面結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生變形的根本原因在于其內(nèi)部的殘余應(yīng)力，而殘余應(yīng)力的產(chǎn)生根本是由于材料內(nèi)各部分有不均勻的形狀和體積變化。從典型的長梁類結(jié)構(gòu)件加工過程來看，其變形主要有幾個直接來源：①、 毛坯初始?xì)堄鄳?yīng)力以及切削加工過程中強熱力耦合作用下產(chǎn)生的殘余應(yīng)力；②、 結(jié)構(gòu)件自身單邊不對稱的結(jié)構(gòu)；③、 刀具切削力、切削熱在工件與刀具的接觸部分發(fā)生彈塑性變形；④、 工裝和裝夾方式對結(jié)構(gòu)件帶來的影響；其加工中的變形方向如下圖所示。圖 三在加工中還存在裝夾力的作用下使結(jié)構(gòu)件發(fā)生的變形，在結(jié)構(gòu)件內(nèi)部形成裝夾應(yīng)力場并產(chǎn)生相應(yīng)的位移。從結(jié)構(gòu)件自身幾何結(jié)構(gòu)上看，細(xì)長，結(jié)構(gòu)不對稱，薄壁部位多，也是產(chǎn)生較大變形的內(nèi)在因素。圖 二第一章 加工變形影響因素的分析及解決方案第一節(jié) 變形原因的分析大型結(jié)構(gòu)件剛性差，切削力、切削熱及切削振動等均容易導(dǎo)致零件變形，降低加工中央電大畢業(yè)設(shè)計(論文)精度和加工表面質(zhì)量。），由于大型結(jié)構(gòu)件具有材料去除率大，形狀復(fù)雜，整體剛性較差的特點，對切削加工提出了更高的要求，按航標(biāo)規(guī)定，結(jié)構(gòu)件長度小于1000mm，允許變形 ，結(jié)構(gòu)件長度大于 1000mm 小于 3000mm，允許變形 ，結(jié)構(gòu)件長度大于 3000mm，允許變形 ，故我們要控制在這個范圍內(nèi)。分析了工件內(nèi)殘余應(yīng)力分布 ,模擬了去除材料對工件變形的影響,用經(jīng)過改進(jìn)的加工順序進(jìn)行切削過程的仿真和改進(jìn),并對仿真所得的零件變形量與實際加工測量結(jié)果進(jìn)行了比較,驗證了分析方法和所建立模型的有效性。這里尤其長梁類型結(jié)構(gòu)件因其結(jié)構(gòu)特征更易發(fā)生這些問題，所以對此類結(jié)