薄壁弱刚性件的工艺方法及变形控制研究.pdfVIP

第 10期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 N0．10 2013年 10月 M odularM achineTool＆ AutomaticM anufacturingTechnique Oct．2013 文章编号 ：1001—2265(2013)10—0101—04 薄壁弱刚性件的工艺方法及变形控制研究 李 康 ，李蓓智，杨建国，江小辉 (东华大学 机械工程学院，上海 201620) 摘要：以航天中常用的薄壁框体类零件为例 ，通过有限元分析加工过程 中残余应力对于薄壁件加工 变形的影响 ，研究加工过程 当中的切深安排和毛坯余量去除方式的选择和精加 工策略进 而保证加工 质量和效率，即粗加工去余量过程 中采用对称去余量的方式，可 以减小初始应力导致的变形 ，同时采 用变切深的切削方式，兼顾效率和质量，精加工选用从 内向外的铣 削路径的走刀路径。 关键词 ：残余应力；薄壁件 ；工艺优化 中图分类号：TH162 文献标识码 ：A ResearchontheProcessingM ethodand ControllingofDistortion fortheThin-walled W eakRigidityParts LIKang．LIBei—zhi，YANG Jian—guo，jIANG Xiao—hui (CollegeofMechanicalEngineering，DonghuaUniversity，Shanghai；201620，China) Abstract：Inthispaper，takingtheaerospacethin—walledpartsasthetarget，thefiniteelementmethod is usedtoanalyzethedeformationofthin—walledpartswhich isinfluencedbyresidualstress．Thearrange· mentofcuttingdepthandthematerialremovalmethodoftheworkpiece isoptimizedto improvethema— chining quality and effi ciency．Thesymmetricalm aterialremovalmethod isconducted toreducedeform— ationwhich iscausedbyinitialresidualstress．In addition，inroughmachiningthedifferentcutting depth isutilized，whileinfinishingmachiningthetoolpathfrom innerto outerofthepart． Keywords：residualstress；thinwallpiece；processingoptimization 以通过减小进给量有效减小表面的拉应力，从而提 0 引言 高加工表面质量和稳定性。 薄壁件多用于航空航天领域 ，由于其壁薄 、刚性 基于 以上讨论 ，本文通过对于加工过程 中零件 差 ，并且加工过程 中材料去除量非常大 ，导致 内部残 的残余应力对于零件变形 的有 限元仿真，研究 了减 余应力不平衡… ，并且 内部残余应力 的持续影响使 小薄壁件零件变形 的方法 采用变切深加工薄壁件 得零件很难达到精度要求 ，放置一段时间之后 ，零件 和优化走刀路径，以提高效率和加工质量。 的尺寸精度又会变差。因此，如何控制残余应力在 1 框体薄壁件的加工存在的问题 加工过程中对变形 的影 响显得 日益重要 ，尤其是高 精度要求的薄壁件加工。