航空整體結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工變形補(bǔ)償與軟件開發(fā).pdf

1、航空鋁合金是一種綜合性能較好的輕合金材料，其高強(qiáng)度、耐熱、耐腐蝕等優(yōu)良特性，使得在航空整體結(jié)構(gòu)件中被廣泛使用。在航空制造領(lǐng)域，飛機(jī)主承力件越來越多的采用整體結(jié)構(gòu)件，鋁合金整體結(jié)構(gòu)件尺寸逐漸增大，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，國(guó)內(nèi)某航空公司生產(chǎn)的波音公司飛機(jī)地板梁長(zhǎng)度達(dá)12m，長(zhǎng)寬比高達(dá)20:1，含有眾多凹槽、孔、筋板、肋等特征。鋁合金材料熱膨脹系數(shù)受溫度影響變化較大，每米熱膨脹量高達(dá)幾十微米，因此鋁合金整體結(jié)構(gòu)件加工存在溫度變形超差問題;此外去除大部分

2、材料后的整體結(jié)構(gòu)件相對(duì)剛度低，抵抗變形能力弱，使得現(xiàn)場(chǎng)加工中，零件局部讓刀變形現(xiàn)象嚴(yán)重。零件整體溫度變形超差和局部讓刀變形成為制約鋁合金整體結(jié)構(gòu)件高效加工的關(guān)鍵問題。
　　本文以鋁合金整體結(jié)構(gòu)件為研究對(duì)象，通過理論分析與實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方法，建立了航空鋁合金7050-T7451、2124-T851兩種材料的線膨脹系數(shù)數(shù)學(xué)模型，基于CATIA/CAA二次開發(fā)方式在CATIA環(huán)境下開發(fā)了整體結(jié)構(gòu)件溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了特定溫度下鋁合金整

3、體結(jié)構(gòu)件尺寸預(yù)先補(bǔ)償，獲得了特定溫度下準(zhǔn)確尺寸零件數(shù)字化模型;同時(shí)針對(duì)薄壁側(cè)壁讓刀變形問題，設(shè)計(jì)了特定工藝參數(shù)下鋁合金薄壁側(cè)壁銑削試驗(yàn)，獲得了底面約束薄壁側(cè)壁變形規(guī)律;為實(shí)現(xiàn)零件數(shù)控加工補(bǔ)償，研究了不同階次多項(xiàng)式擬合原理、三次樣條插值原理、B樣條曲線擬合原理等曲線、曲面擬合插值原理，基于幾何對(duì)稱的鏡面補(bǔ)償方法，借助數(shù)學(xué)軟件Matlab開發(fā)了主動(dòng)變形補(bǔ)償系統(tǒng);在側(cè)壁銑削試驗(yàn)獲取變形量基礎(chǔ)上，使用開發(fā)的主動(dòng)變形補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)控加工補(bǔ)償，獲