7055机翼壁板加工变形研究

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1、中图分类号：TG5论文编号：102870515-S063学科分类号：080201硕士学位论文7055机翼壁板加工变形研究研究生姓名宋寒学科、专业机械制造及其自动化研究方向先进制造技术指导教师杨吟飞讲师南京航空航天大学研究生院机电学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringStudyonMachiningDistortionof7055WingPanel

2、AThesisinMechanicalManufacturingandAutomationbySongHanAdvisedbyLecturerYangYinfeiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或

3、其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要为满足高比强度、高比刚度及高抗疲劳性等要求，现代大型机翼壁板采用整体化设计和制造，但加工变形却严重影响工件精度和加工安全性。本文以7055-T7751铝合金机翼壁板为研究对象，采用有限元仿真与试验验证相结合的方法，从毛坯内应力、切削残余应力及真空压板装夹等三方面对壁板加工变形进行预测和控制。论文主要研究工作

4、如下：（1）运用裂纹柔度法测量25mm厚7055-T7751铝合金预拉伸板毛坯内应力，从长宽方向尺寸变形、弯扭变形两方面分析毛坯内应力导致的壁板变形规律，并分析了壁板零件在毛坯板厚不同位置的变形量；（2）总结铝合金切削残余应力的分布规律，并研究了切削残余应力导致的加工变形，通过与毛坯内应力导致的变形相对比，结果表明切削残余应力对壁板变形的影响可忽略；（3）分析了真空吸回量下限与壁板厚度的关系，以及真空泄漏时壁板的最大回弹量，由此确定安全变形上限；分析不同压板布局对壁板变形约束能力的影响，并对比分析三种典型压板装夹顺序，确定左右装夹顺

5、序效果最好；（4）从余量分配和加工顺序两方面优化加工工艺，并进行有限元仿真和试验验证，相比较于原工艺，优化工艺使壁板的最终变形和过程变形均得到较好的控制。关键词：机翼壁板，铝合金7055-T7751，加工变形，残余应力，有限元仿真，工艺优化IABSTRACTModernlarge-scalewingpanelhaveadoptedintegrateddesignandmanufacturingtomeetthedemandsofhighstrength,stiffnessandresistancetofatigue,etc.Howe

6、ver,themachiningdistortionbringsbadimpactsontheprecisionandprocessingsafety.Inthispaper,numericalsimulationandexperimentswerecombined,fromtheaspectsofbulkstress,cuttingresidualstressandvacuumadsorptionwithclamping,topredictandcontrolthedistortionof7055aluminumalloywing

7、panel.Themajorresearchworksarelistedasfollows:(1)Thebulkstressesof25mm7055-T7751pre-stretchedaluminumalloyplateweremeasuredusingslittingmethod.Themachiningdistortioncausedbybulkstresseswasanalyzedfromtheaspectsofgeometryerroranddistortion.Also,thedistortionwasstudiedwh

8、enthewingpanelpartsunderdifferentblanketthicknessposition.(2)Thedistributionofcuttingresidualstresseshasbeensummarize