铝合金薄壁件加工变形的国内外现状     佛山升高维修车出租, 佛山升高维修车租赁, 佛山升高维修车公司  零件在生产过程中产生的加工变形是无法避免的，需做到尽量避免产生加工变形的因素，其中薄壁件的加工变形最难控制，主要原因是薄壁零件刚性差、强度弱，在加工中极易产生变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量，但薄壁零件也具有其它结构件无法比拟的特点而广泛应用于高空作业等领域。有关薄壁结构件的加工技术研究领域，我国开始较晚，理论技术基础还非常有限。对于复杂薄壁构件的研究，尤其对复杂薄壁构件的变形控制技术研究还处于起步阶段，缺少相关的理论计算和实验数据。对于缺少理论基础和加工实践的研究学者,碰到复杂薄壁高空作业结构件的生产加工时,往往不能从制造工艺上首先得到上乘的解决方案。正因如此，导致我国在薄壁件的生产中加工效率及其低下，加工成本急剧增加。国内的加工变形控制目前还多限于依靠生产实践经验，针对具体零件的数控加工工艺方面通过反复试验来改进。普遍采用比较单一的方法进行加工，导致加工质量难以满足加工需求。零件的变形问题大大制约了数控加工效率的提高，先进加工设备的优势远未发挥出来，这是长期以来悬而未决的难题。国外一些发达国家在这方面已经取得了一些成果。针对薄壁加工建立了动铝合金复杂薄壁件精密加工技术研究8力学模型，应用有限元方法获得动力学参数，考虑了去除材料、刀具位置对动态特性的影响，利用切削力波形幅值和频率作为颤振的评价依据，进行了实验验证。针对薄壁件加工变形问题进行加工工艺路线优化和有限元模拟仿真的研究。深入研究控制加工变形的工艺和变形校正方面等问题。牛鼻子刀铣削薄壁底面过程，建立铣削稳定模型，应用均值方法建立了线性预测模型，简化了模型的计算。研究了刀具几何结构尺寸对残余应力的影响,从而影响零件的加工变形。通过参数方程指定走刀路径，采用单元生死技术研究了零件在初始内应力作用下的整体变形。研究了夹具布局对工件变形的影响,通过遗传算法实现了对夹具布局的优化,在控制工件变形方面起到了很好的作用；分别通过有限元法和实验统计法在薄壁件变形误差补偿方面进行了研究；生产工程、工艺与机床研究所在高速加工方面进行了研究,通过研究得出高速铣削可以大大降低铣削力,从而减少工件加工变形的结论。

    高空作业产品受特殊使用环境和加工质量等方面的要求，对产品性能有着较高的要求，铝合金由于其特有的特点，广泛地应用于高空作业等技术领域。在铝合金结构件加工变形问题严重影响我国航天整体结构件加工精度及生产进度的今天，为满足加工后零件具备使用要求，同时为后续加工提供工艺技术指导，设计合理的加工方案，就需要对薄壁结构件的加工变形过程进行深入而系统的研究。同时着重加强制造理论的实践应用，为控制加工变形提供可靠的实践数据和试验方案，突破技术难关，提高我国加工制造业水平。本文以某典型结构件为研究对象，建立了复杂薄壁铝合金结构件精密加工变形分析与控制的技术体系，建立真实尺寸导轨模型进行分析研究，针对该零件应力均匀化处理、低应力装夹和变形仿真等技术难点进行研究，形成了较为完整的通过振动时效均化应力、通过装夹结构优化减少装夹变形、通过工艺参数优化降低加工应力、通过加工补偿控制加工变形的技术思路，最终达到降低该类零件的加工变形，提高产品质量和合格率，解决了复杂薄壁铝合金结构件精密加工精度保证问题。同时为了实现轻量化、高刚度、高稳定性要求，采用基于功能特征约束、性能优先的拓扑化结构设计，突破航天精密构件轻量化设计技术，实现航天产品高性能设计。

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      研究内容本文以2A12预拉伸型材细长薄壁导轨为研究对象，针对其加工变形中产生的问题9进行了全面系统的分析研究。主要包括以下几个方面的研究：（1）应力均匀化处理针对大型薄壁零件进行热处理去应力技术的困难，研究复杂薄壁铝合金结构件应力均匀化处理技术，避免应力峰值产生的内部缺陷以及对加工精度的影响，为零件的尺寸稳定提供保证。本研究拟采用频谱谐波振动时效技术实现工件内部应力的处理：（A）开展频谱谐波振动时效参数的试验及确定；（B）频谱谐波振动时效消除应力效果的检测；

   （2）低应力装夹技术为减小加工变形，在对工装设计的过程中，建立综合工件-工装的刚度分析模型，研究基于刚度分析的关键工序采用工装设计与研制，提高薄弱部位的局部刚度，同时结合卸荷式装夹的工作原理，实现低应力、高刚度装夹，为薄壁结构件加工精度提供保证。为实现变形仿真技术在工装设计优化上的工程应用，采用基于有限元的导轨全过程仿真模型之后，对其中主要工艺参数进行了优化分析实现精密加工。

  （3）结构件精密检测及性能验证技术对典型结构件进行部分性能的检测和分析，以验证结构件是否满足型号使用要求。其中三维尺寸、内部质量、表面粗糙度、残余应力检测用于结构件质量与缺陷检测，模态、振动试验用于验证结构件性能是否满足使用需求。

      技术指标技术指标验证将结合薄壁结构件的实际生产前后进行对比验证的方式进行。加工变形减小30%，具体工作开展时选取典型的细长薄壁导轨零件进行研究，达到以下指标：实际研究中，以预拉伸2A12铝合金导轨为研究对象，其壁厚要求6mm-8mm，总长40440.3mm，达到以下指标：（A）满足任意段导轨要求直线度小于0.3mm/1000mm，而现在的加工直线度在0.5mm/1000mm至0.6mm/1000mm；（B）导轨滑行槽宽度尺寸0.50.1128.5mm及142.50.2mm满足公差要求，目前加工后此两处尺寸为：0.50.1128.5实测最小值128.1mm，142.50.2mm实测最小值为141.9mm。

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