【摘 要】
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航空铝合金梁缘条是飞机平尾上的一种大型结构件。随着航空和国防工业的发展,对这种广泛应用的铝合金材料和大型结构件的要求也越来越高,主要体现在生产成本、生产时间、零件
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航空铝合金梁缘条是飞机平尾上的一种大型结构件。随着航空和国防工业的发展,对这种广泛应用的铝合金材料和大型结构件的要求也越来越高,主要体现在生产成本、生产时间、零件质量上。其中结构件具有尺寸大、壁薄、加工要求高等特点,存在的严重问题是变形大。变形不仅会影响生产效率,而且会大大的降低工件的加工质量。因此,研究整体结构件的变形具有现实意义。本文结合试验及有限元仿真方法对2024-T351铝合金材料的切削性能和变形机理进行研究。结合生产实际试验主要研究铝合金的铣削力、铣削温度、加工表面粗糙度、残余应力。同时结合理论知识,用切削力系数评价切削参数对切削力的影响;用经验回归分析了铣削温度、加工表面粗糙度,作出了等值面图,为参数优化提供更加直观的依据,并考虑互相之间的关系,引进等值面进行分析。对于残余应力大小情况根据切削力波动情况进行了分析。同时还使用The Third Wave Advantage软件对加工残余应力层深分布进行仿真,结果表明加工残余应力层深非常小。基于梁缘条变形最大原因之一的机理是初始残余应力的释放,使用力学原理进行数理推导和仿真两种方法对简单二维模型因残余应力释放引起变形机理进行了研究,表明仿真与数值分析的结果在趋势和大小上都非常的相似。证明使用有限元分析变形预测是完全可行的。结合生产实际,使用Abaqus进行初始残余应力加载,预测变形结果。并结合生产实际,提出了一些改进措施,在工厂进行了试切,结果表明切削工艺的改变可以控制部分变形,改变毛坯初始残余应力可以有效的控制变形,把夹具从卧装为立装是个有效的改进方法。
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