铝合金复杂薄壁件由于具有良好的综合力学性能,已被广泛用于导弹武器装备系统、航空航天产品中,但其在实际加工生产中存在变形难控制、高精度尺寸及形位公差无法保证的问题,追求结构材料的轻量化,导致其无法满足设计使用要求,使其在实际生产中受到制约。本文针对实际加工中遇到的几个主要因素,采用理论和实践相结合的方法,对铝合金复杂薄壁件精密加工技术进行了研究。本文具体研究内容如下:首先,对影响精密加工变形的残余应力进行研究,找出合适的测量方法。应用频谱谐波振动时效的方法消除残余应力,在此基础上建立了有限元振动时效仿真模型,优化了进给量、转速、切深等主要切削工艺参数,给出了消除内应力振动时效参数,并通过试验的方法进行验证,为控制加工变形提供了理论依据。然后,分析了低应力装夹过程对精密加工的影响,建立综合工件-工装的刚度分析模型,利用有限元仿真技术分析对比了不同装夹下应力及变形情况,得出最优的装夹方案,并对装夹及采样点的分布确定进行了研究,研究优化切削许用值对精密加工变形的影响,分析得出最优的参数组合,实现低应力装夹在精密加工中的优化应用。最后,对结构件进行了精密加工性能的检测和分析,以验证结构件是否满足型号使用要求。其中三维尺寸、内部质量、表面粗糙度、残余应力检测用于结构件质量与缺陷检测,模态、振动试验用于验证结构件性能是否满足使用需求。 还原
