一种航空薄壁件铣削加工变形补偿算法.pdf

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1、第11期组合机床与自动化加工技术NO．112015年11月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueNov．2015文章编号：1001—2265(2015)11—0033—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．11．010一种航空薄壁件铣削加工变形补偿算法刘建宁，李占锋，司宇(1．烟台职业学院机械工程系，山东烟台264670；2．北京航空航天大学机械设计及自动化系，北京100191)摘要：采用解析法与数值方法相结合，对铣刀和工件相互耦合作用下的铣削加工变形开展研究，分

2、别获得铣削过程中铣刀与工件的变形量，绘制出薄壁件在不同约束下的加工变形曲线，揭示了在铣削过程中铣刀与工件的加工变形规律，提出高精密薄壁结构加工变形的补偿方案，优化铣削参数，研发铣削加工变形计算系统，提高加工精度和质量，为建立薄壁件铣削参数优化奠定理论基础。关键词：航空薄壁件；铣削加工；误差补偿中图分类号：TH162；TG506文献标识码：AAMethodofMachiningDeformationCompensationforAeronauticalThin-walledPartsUUJian．ning．LIZhan．feng．SIYu(1．Depart

3、mentofMechanicalEngineering，YantaiVocationalCollege，YantaiShandong264670，China；2．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeihangUniversity，Beijing100191，China)Abstract：Basedoncombinationbetweenanalytica1methodandnumeficalmethod，researchondeformationOft0olsandworkpiecesisperfor

4、med：ThecurveaboutdeformationoftoolandworkpieceisobtainedinthedifferentconsUaints．ThefactorsandlawaboutmachiningdeformationisexploredintheCUttingprocess．Provideanerrorcompensationschemeforthin—walledpartsmachiningdeformation．Thisschemewillopti．mizeparametersofmillingandimproveaccu

5、racyandeficiencyofmilling．Thecomputingsystemofmillingdeformationisdeveloped．Itisestablishedbasisforparametricoptimizationinthin—walledcuttingprocess．Keywords：aeronauticalthin—wailedparts；millingmachining；errorcompensation工变形的有限元研究中，往往只单独考虑了工件或铣0引言刀的变形对加工误差的影响，而忽略了加工过程中二在航空航天、军工制造

6、业中，为了减轻重量并提高者之间的相互变形对加工件精度的影响。结构强度和使用性能，飞机及发动机等的一些大型结本文对影响加工精度的物理量进行建模和分析，构件通常采用整体结构设计，如整体壁板、整体翼肋和以铣刀和工件作为研究的对象，采用数值模拟二者之发动机的涡轮叶片等。大型结构件具有形状复杂，刚间的变形量，弥补二者之间相互变形所带来的加工误度弱，精度高等特征，在加工中多采用整体数控铣削成差。通过提取关键的影响因素，实现关键因素对工艺形。然而，在对深腔薄壁件进行高速铣削加工过程中，参数进行优化选取和控制，并提出加工过程的补偿方铣削力极易引起弱刚度薄壁件发生弹性变形

7、，使得实案，使整个加工过程处于最佳状态。际铣削参数不等于其设定值，出现所谓的“让刀”或“过切”等现象，降低了加工精度，影响了表面质量，甚1建立铣削加工模型至造成结构件报废。目前，典型特征结构件的切削工艺技术仍依赖于传统的试切法，即基于经验的工艺参数选择，进行小切削量多步切削加工，这些经验方法成本高、周期长，缺乏可操作性与量化分析，结构件加工质量也不能得到保证。因此，为了有效地控制加工变形，保证结构件加工精度，应开展有效的变形预测、误差补偿与工艺参数优化技术的研究。近年来，国内外均对加工过程数值模拟技术展开了大量的研究，运用仿真方法对加工变形和表面误差图1

8、三维铣削力模型进行计算和模拟引，但目前对大型薄壁结构件铣削加收稿日期：2014—