随着航天产品设计理念的更新,大量的整体盒类薄壁结构件应用在航天产品上。整体盒类薄壁结构件,其结构形状复杂,整体刚性差,加工容易变形,尺寸稳定性难以控制,已成为制约国防武器装备和运载火箭制造生产的突出问题。对其数控加工变形模拟预测与实验研究均有很高的难度。本课题从加工变形的主要来源出发,对影响工件加工变形的主要因素分析,并对整体盒类薄壁结构件铣削加工变形预测与控制进行深入研究,进而拟定优化的工艺过程,最大程度的控制工件变形,提高工件加工精度。首先对预拉伸铝合金板材内部残余应力的测量方法进行研究,找出适合板材残余应力测量的方法。应用剥层法理论公式和试验获得材料内部残余应力分布和每层材料上的残余应力数值。在有限元理论的基础上,研究铣削加工有限元模拟的关键技术,进行铣削力测量试验,建立铣削加工有限元模型,为模型进行网格划分并设置边界条件。通过有限元法中的生死单元技术模拟工件铣削加工,并进行试验验证模型的正确性。其次对铣削加工中常见的几种走刀路径进行模拟控制研究,分析走刀路径对工件残余应力分布及变形的影响,得到可以有效控制工件变形的走刀方式。对不同压板数目与夹紧位置的工件模型进行模拟控制研究,得到可以有效控制工件变形的夹紧方案。对各个铣削参数进行模拟控制研究,分析不同铣削深度、铣削宽度、进给量、铣削速度情况下工件的应力分布与变形规律。对各个铣削参数组别进行正交试验,研究不同铣削参数之间的内在联系以及参数之间的相互作用对加工变形造成的影响,并分析得出最优的参数组合,从而控制工件变形。 还原
