削质量。实验件加工状态如下图，证实此工艺方案设计选择有效。凸台下沉垫板支撑部分真空吸附二〇〇年十月五日星期二第三章其他影响因素第节影响变形和刚性的其他可能性材料不同厂家生产的铝合金材料，如进口铝材和国产铝材，其生产过程可能会存在不样，其残余应力也会有所不同，解决变形的方案可能就会出现无效的结果，这样，我们就需要时刻关注加工材料的情况，在加工中随时做好记录，采集数据，以便完善解决变形的方案。不同规格的铝合金材料也同样存在这样的问题，如和，同理也需要作好记录。当毛坯加工前，还需要做内部磁力或射线探伤，查看是否有内部缺陷，如果没有检查，或是没有检查出来，同样会对后面的加工变形和刚性造成影响。需要严格工序流程安排，不可马虎大意。再有粗加工去除大余量过后，没有合理的时效，释放切削应力，会造成加工完后段时间内再次变形，也需要注意。二工具主要集中在刀具上，刀具在加工过程中可能会因为寿命，加工余量不合理，主轴转速和切削进给不协调等问题导致损坏，如果操作人员没有及时发现，损坏的刀具会产生积削瘤，造成更多的切削热，挤压加工区域，还可能损坏刀套，严重损坏加工设备。所以要求操作人员要注意观察刀具加工状态，出现问题及时记录，回馈给工艺人员，工艺人员及时优化改进工艺方案。也可能在刀具装夹时候，导套没有装紧，松动，或是没装正，没有做动平衡测试，都导致刀具切削过程中震动过大，影响加工刚性。所以要求操作人员在加工前定要检查刀具状态，是否可以使用。再有设备故障，粗加工时停机时间过长，精加工时异常震动，冷却液系统失灵，切削堆积未及时排出，也同样会对加工变形和刚性造成影响。所以设备的日常维护和保养也很重要。三环境温度铝合金同样会热胀冷缩，所以室内温度也会对结构件的加工变形造成影响，所以现在很多有条件的加工企业，已经在加工厂房内部安装了中央空调，保持加工状态下的环境温度接近室温，以有效的控制加工变形。二〇〇年十月五日星期二第四章本章小结随着现代航空航天器性能要求的不断提高，许多骨架结构件尤其是主承力结构件如航空航天器的大梁隔框壁板翼肋等普遍采用由大型整块毛坯直接挖空而加工成复杂槽腔筋条凸台和减轻孔等整体结构件，材料切除量可达比如我们选取的此类长梁类结构件，通常包括薄的腹板和由垂直于腹板的薄壁筋板包围的开放格槽，般具有单边特征，如图三所示，主要采取高强铝合金预拉伸厚板加高速铣削的加工方式在实际加工中，因材料性质工件毛坯的初始应力状态加工工艺方案及结构件几何特征导致加工时容易产生明显的应力释放引起变形和切削振动。之前控制变形通常采取保守的措施较低切削参数，增加校正工序，增加成本，延长加工周期，降低了加工效率。对典型长梁类单边结构件来说，不对称去除材料导致的工件内切削应力的不对称释放对变形的影响最大，因此本文也主要在工艺结构设计，切削工艺方案上着重分析。件，端有凸台，面是全框面，面是半框面，具有单边特征。从结构件自身几何切削力，会让弓箭的侧壁残生让刀变形，其产生的切削热及切削振动等均容易导致结构件变形，在切削过程中，刀具对工件的切削力，会在工件与刀具的接触部分发生弹塑性变形，并且材料不断被刀具切除，板内残余应力发列工艺流程，在这些过程中因存在不均匀的温度场和不均匀的弹塑性变形，板内产生了残余应力，毛坯初始残余应力以及切削加工过程中强热力耦合作用下产生的残余应力，在重新分布后造成整体结构件整体变形。在切削过程中因的分析大型结构件刚性差，切削力切削热及切削振动等均容易导致零件变形，降低加工精度和加工表面质量。从铝合金材料本身的特性方面来看，为获得理想的强度，铝合金毛坯板材必须经过轧制固溶拉伸时效等系们此次研究需要保证最低标准表面质量粗糙度。并且内部要求不允许有缺陷裂纹，这都是需要通过控制加工共振来保证的。图二二〇〇年十月五日星期二第章加工变形影响因素的分析及解决方案第节变形原，相差悬殊，所以薄壁零件的刚性较差，加工易产生共振，装夹就成为了加工质量和提高加工效率的关键。航空航天器常规表面质量要求粗糙度，部分有配合关系的部位或是关键受力部位等表面质量要求粗糙度，所以我航空航天器大部分结构件都属于薄壁结构大面积腹板支撑筋条外形面缘条，薄壁结构件在切削力的作用下，容易产生震动，影响结构件的尺寸精度，形位精度和表面粗糙度，这类零件的壁厚与他的径向轴向尺寸相比较切削加工提出了更高的要求，按航标规定，结构件长度小于，允许变形，结构件长度大于小于，允许变形，结构件长度大于，允许变形，故我们要控制在这个范围内。大型结构件的加工共振问题，留，即中心为拉表面为压的情况。经过预拉伸应力释放，则应力降低，分布会更复杂，在整个厚度内从压到拉反复变化几次，见图二，引至文献。，由于大型结构件具有材料去除率大，形状复杂，整体刚性较差的特点，对模型的有效性。依次针对性寻找解决方案，逐个突破，最终成功解决变形和加工刚性的问题。这里以型号航空航天器长梁类结构件为例材料选取铝合金预拉伸板材，铝合金热处理并时效后的残余应力主要是淬火热应力残工中零件变形情况分析了工件内残余应力分布，模拟了去除材料对工件变形的影响，用经过改进的加工顺序进行切削过程的仿真和改进，并对仿真所得的零件变形量与实际加工测量结果进行了比较，验证了分析方法和所建立模工中零件变形情况分析了工件内残余应力分布，模拟了去除材料对工件变形的影响，用经过改进的加工顺序进行切削过程的仿真和改进，并对仿真所得的零件变形量与实际加工测量结果进行了比较，验证了分析方法和所建立模型的有效性。依次针对性寻找解决方案，逐个突破，最终成功解决变形和加工刚性的问题。关键词铝合金，变形，刚性，加工方案。二〇〇年十月五日星期二，二〇〇年十月五日星期二目录绪论,设计要求和技术指标,二主要内容第章加工变形影响因素的分析及解决方案第节变形原因的分析第二节变形解决的方案从应力方面二从装夹方面第二章加工刚性的影响因素分析及解决方案第节加工刚性的影响因素分析第二节刚性影响因素的解决方案结构设计二加工方案三加工参数四加工设备的选择五刀具工量具的选择六工艺装夹的方式第三章其它影响因素第节影响变形和刚性的其他可能性材料二工具本章小结结论参考文献致谢二〇〇年十月五日星期二绪论设计要求和技术指标现代航空航天器所用材料主要是铝合金合金钢钛合金以及复合材料等，虽然复合材料和钛合金在机体上的使用比例有逐年增加的趋势，但是，铝合金材料因为其材料特性，重量轻，密度较小比强度较高耐蚀性好成形性较好工艺成熟使用数据充分资源丰富成本低廉，而且近年来性能不断提高，成本降低，并出现新型铝合金铝锂合金，因此铝合金的发展并未像预期的那样迅速退出航空航天器结构材料的舞台，而仍在波音等最先进的航空航天器上大量使用。可见，铝合金仍然是航空航天器中不可或缺的主要材料。特别是系列及以上的，广泛应用在航空航天器的框架结构上，其中主要以框型梁型为主，在加工成型过程中，由于铝合金毛坯成型的残余应力及金属切削造成的内应力会引起铝合金的变形，加工中变形会影响结构件的最终成型，不易控制加工精度，也会影响结构件的加工周期，还会造成薄壁结构件的尺寸超差，厚度不均匀的误差。加工中由于刚性差引起的共振同样影响着结构件的加工稳定性，影响表面质量，还可能造成内部缺陷裂纹等，刀具极易磨损甚至崩刃，机床连接受到破坏，严重时甚至使切削加工无法继续进行振动中产生的噪音也将危害操作人员的健康。这里尤其长梁类型结构件因其结构特征更易发生这些问题，所以对此类结构件的加工