C919飞机钛合金缘类薄壁零件铣削加工技术研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fugh824
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随着航空技术的快速发展,钛合金零部件得到广泛应用,对航空典型零件的加工性能要求也越来越高。钛合金是一种难加工材料,且钛合金缘条类零件属于典型的薄壁悬臂结构,这使得钛合金缘条类零件切削加工效率极低、加工过程稳定性差。因此,开展钛合金缘条类的切削加工关键技术研究,为钛合金缘条类高效稳定加工提供技术指导和理论依据,从而保证新型C919民用航空大飞机研制的顺利进行具有重大意义。本文围绕钛合金缘条类的高效切削加工技术,开展的主要工作和取得的研究成果如下:  在充分研究国内外薄壁类零件数控加工仿真技术、动态特性测试与辨识的基础之上,综合考虑典型高速加工策略,建立了钛合金缘条类零件高速数控加工参数优化系统及刀具轨迹规划策略,该方面的研究已得到实验验证并成功应用于某国产大飞机钛合金缘条零件的工程实际加工应用中。  基于机床-刀具-零件动力学分析的切削参数优化技术是提高切削加工效率、保障零件表面加工精度的有效手段。首先,利用机床结构模态辨识系统分析数控机床的结构动力学参数,分析不同模态下的机床运动振动模型;其次,利用“E-Cutting”的切削力系数辨识模块进行零件材料切削力系数辨识,在此基础上进行机床-刀具铣削加工系统动态特性测试,通过系统分析最终得到加工所需相关刀具的颤振稳定域曲线等;根据钛合金缘条类零件结构特点,结合机床、加工系统的动态性能指标,进行高效铣削参数优化,得到优化的加工参数,并进行实验验证;最终,规划合理的刀具轨迹路径,可以高效、高精度的实现薄壁钛合金缘条类零件的数控铣削加工,并成功应用于某型号飞机缘条类零件的工程化生产,取得了良好的经济效益。
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