【摘 要】
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交点孔是飞机装配中的一类关键连接孔,其制孔精度和质量直接影响飞机的使用寿命和飞行安全。传统交点孔加工以钻模为加工标准,配合手工加工,存在加工效率低、加工稳定性差以及易出现位置偏差等问题。数控镗床是目前进行交点孔加工较为先进的技术,通过数字编程技术对加工轨迹进行设计,避免重复加工,降低人为因素的影响,提高了加工效率和稳定性。论文结合工程实际,开展飞机垂平尾对接交点孔镗削精加工质量影响因素研究,分析镗
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交点孔是飞机装配中的一类关键连接孔,其制孔精度和质量直接影响飞机的使用寿命和飞行安全。传统交点孔加工以钻模为加工标准,配合手工加工,存在加工效率低、加工稳定性差以及易出现位置偏差等问题。数控镗床是目前进行交点孔加工较为先进的技术,通过数字编程技术对加工轨迹进行设计,避免重复加工,降低人为因素的影响,提高了加工效率和稳定性。论文结合工程实际,开展飞机垂平尾对接交点孔镗削精加工质量影响因素研究,分析镗削速度、进给量和切削深度等加工工艺参数对交点孔精加工质量的影响规律,并通过多目标优化得到最佳工艺参数组合。论文的主要研究工作如下:（1）采用ABAQUS有限元分析软件对交点孔镗削过程进行仿真建模。利用钛合金TC21正交镗削试验得到的切削力,对二维镗削仿真模型进行验证。仿真模型在相同试验参数条件下可以获得与真实试验相近的结果,交点孔精加工过程中切削力的变化趋势与大小基本一致。研究表明利用仿真模型可以准确仿真实际交点孔镗削加工过程,可为加工工艺参数优化等提供仿真数据支撑。（2）利用试验与仿真数据建立了交点孔镗削表面粗糙度和切削力的预测模型,并在此基础上分析了加工工艺参数对表面粗糙度和切削力的影响规律。利用试验与仿真数据验证了所建预测模型的准确性。对加工参数与表面粗糙度的影响规律分析表明:表面粗糙度与镗削速度呈负相关,与进给量和切削深度呈正相关。加工参数与切削力的影响规律分析表明:在较低镗削速度条件下,切削力受镗削速度影响较大,且随镗削速度增大而降低;在较高镗削速度条件时,切削力受镗削速度影响较小,基本不随镗削速度变化而变化或略微升高。切削力随进给量的增大而增大,但是其绝对值受进给量的影响不大。切削力受切削深度的影响较大,切削力随切削深度的增加而增大。总体上切削力受切削深度影响最大,其次是镗削速度,进给量的影响最小。（3）以表面粗糙度和切削力为优化目标建立多目标优化函数,采用遗传算法进行多目标求解,得到交点孔精加工工艺参数的最优组合,即当镗削速度为107.64m/min,进给量为0.143mm/r,切削深度为0.10mm时,切削力最小为47.63N,加工工件的表面粗糙度为0.827μm。选择的最优参数组合作为加工参数,可以获得与优化目标结果接近的试验结果。通过多目标优化方法确定最优参数组合可为实际生产中工艺参数选择提供理论指导。
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