航空鋁合金梁緣條銑削性能及變形預(yù)測控制.pdf

1、航空鋁合金梁緣條是飛機平尾上的一種大型結(jié)構(gòu)件。隨著航空和國防工業(yè)的發(fā)展，對這種廣泛應(yīng)用的鋁合金材料和大型結(jié)構(gòu)件的要求也越來越高，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)成本、生產(chǎn)時間、零件質(zhì)量上。其中結(jié)構(gòu)件具有尺寸大、壁薄、加工要求高等特點，存在的嚴重問題是變形大。變形不僅會影響生產(chǎn)效率，而且會大大的降低工件的加工質(zhì)量。因此，研究整體結(jié)構(gòu)件的變形具有現(xiàn)實意義。本文結(jié)合試驗及有限元仿真方法對2024-T351鋁合金材料的切削性能和變形機理進行研究。結(jié)合生產(chǎn)實際試驗

2、主要研究鋁合金的銑削力、銑削溫度、加工表面粗糙度、殘余應(yīng)力。同時結(jié)合理論知識，用切削力系數(shù)評價切削參數(shù)對切削力的影響；用經(jīng)驗回歸分析了銑削溫度、加工表面粗糙度，作出了等值面圖，為參數(shù)優(yōu)化提供更加直觀的依據(jù)，并考慮互相之間的關(guān)系，引進等值面進行分析。對于殘余應(yīng)力大小情況根據(jù)切削力波動情況進行了分析。同時還使用The Third Wave Advantage軟件對加工殘余應(yīng)力層深分布進行仿真，結(jié)果表明加工殘余應(yīng)力層深非常小?；诹壕墬l變形最

3、大原因之一的機理是初始殘余應(yīng)力的釋放，使用力學原理進行數(shù)理推導(dǎo)和仿真兩種方法對簡單二維模型因殘余應(yīng)力釋放引起變形機理進行了研究，表明仿真與數(shù)值分析的結(jié)果在趨勢和大小上都非常的相似。證明使用有限元分析變形預(yù)測是完全可行的。結(jié)合生產(chǎn)實際，使用Abaqus進行初始殘余應(yīng)力加載，預(yù)測變形結(jié)果。并結(jié)合生產(chǎn)實際，提出了一些改進措施，在工廠進行了試切，結(jié)果表明切削工藝的改變可以控制部分變形，改變毛坯初始殘余應(yīng)力可以有效的控制變形，把夾具從臥裝為立裝是