1、“.....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，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，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......”。

2、“.....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，板内残余应力发生释放与重分布，原来的应力自平衡状态遭到破坏，工件只有通过变形才能达到新的平衡状态。如图所示，型号航空航天器典型长梁类结构件，端有凸台，面是全框面，面是半框面，具有单边特征。从结构件自身几何结构上看，细长，结构不对称，薄壁部位多，也是产生较大变形的内在因素。弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度......”。

3、“.....则是原子间结合力的强弱的反映。，使本次工艺设计能够顺利完成，提高了设计者对铝合金材料加工特性的认识，学习到铝合金切削的相关知识，特别是掌握工艺结构设计要领，理论联系实际，提高了实际工作能力，为以后更好的工作打下了坚实的基础。在此设计者对高晓琴老师表示最由衷的感谢。也感谢在本次设计中给予帮助的所有老师和同学。二〇〇年十月五日星期二四川电大毕业设计论文长梁类铝合金结构件的数控加工工艺设计作者赵勇市级电大四川省电大直属学院专业机电体化年级年月学号指导老师高晓琴二〇〇年十月五日星期二四川电大毕业设计论文诚信承诺书本人慎重承诺和声明所撰写的长梁类铝合金结构件的数控加工工艺设计是在指导老师的指导下自主完成，文中所有引文或引用数据图表均已注解说明来源，本人愿意为由此引起的后果承担责任。设计论文的研究成果归属学校所有......”。

4、“.....根据铝合金本身的材料特性和铝合金结构件的结构特征，分析其在切削成型过程中可能会遇到的变形和共振的问题，主要就是铝合金航空结构件在切削成型过程中的遇到的各种会造成结构件变形的因素和影响刚性引起共振的原因。进而确定了总体加工方案，并进行分析研究并解决。根据加工方案的设定，确定了加工顺序，加工设备，加工参数，加工刀具，装夹定位方式等。然后，进入本设计的重要部分，影响结构件变形和加工刚性的分析。最后作其它相关因素的分析和解决，并作必要的说明。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......”。

5、“.....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变形和加工刚性工艺研究十分必要。现代航空航天器性能要求的越来越高，其主承力结构件......”。

6、“.....整体结构件体积大刚度差易变形加工质量和精度很难控制。图二〇〇年十月五日星期二二主要内容大型结构件的加工变形问题，涉及力学材料成形加工切削加工和机械制造多个学科领域，本工艺研究从引起变形的因素入手分析，采用理论建模和实验验证相结合的方法分析和对比数控加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。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，二〇〇年十月五日星期二目录绪论......”。

7、“.....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值小的刀具，特别是下断的时候，如果可以，就选的刀具进行切削。有时候为了在效率和成本取得平衡，多数时候都底角值，选择。刀套的选择，般高速加工使用液压刀柄和热胀刀柄，液压式夹持力大，适用与大型刀具重切削，热胀式是通过热膨胀夹松刀具，夹持精度高，主要用在小直径刀具上......”。

8、“.....当刀具被夹紧时，内藏的油腔结构及高压油的存在大大地增加了结构阻尼，可有效防止刀具和机床主轴的振动。还具有免维护功能和抗污能力，而且易于使用和安全地夹紧刀具。所以加工中我们较多选取液压刀柄。定梁五坐标主轴二〇〇年十月五日星期二六工艺装夹的方式装夹在加工中也占据着很重要的位置，合理有效的装夹方式，可以有效的增强刚性，抑制震动。如下图所示图十五我们经过试验件的实验数据总结，设计专用的工装垫板。将此长梁类结构件端头的凸台沉到垫板平面下，这样结构件腹板面可以大面积支撑在工装垫板上，结构件中间部分工艺凸台，在工艺设计时与工件连接在起，最后切断，此时可以充当没有外形面的缘条，支撑结构件，增加加工刚性，再利用没有筋条面的腹板面，采用真空吸附形式，在最后精加工时，壁厚变的很薄的时候，刚性最差的时候，将结构件牢牢吸附在工装垫板上，抑制切削时的振动，可以有效增强刚性，提高加工效率，切削质量......”。

9、“.....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......”。