大型铝合金整体结构件高效加工技术研究

• 作 者: 张雷
• 机 构: 哈尔滨工业大学
• 出 处: 哈尔滨工业大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 整体结构件 加工变形 高速切削 金属去除率 切削参数

铝合金由于具有密度低,比强度高、切削性能好、价格低廉等优点,广泛应用于航空航天、电气电子、机械制造、动力能源等领域。同时,在飞机结构设计和制造中,为提高飞行机动性,增强负载和远航的能力,许多骨架零件尤其是主承力结构件大量采用整体化设计。因此,大型铝合金材料的整体结构件在飞机制造业中得到了普遍应用。但整体结构件金属去除率高、刚性差,易加工变形,加工质量和精度很难保证。为了解决这个问题,引入了高速切削技术,该技术将铝合金整体结构件的数控加工水平提升到了新的高度,取得了显著的效果,并对整体结构件数控加工技术的研究具有重要的意义和价值。本文对7050铝合金材料特性及切削工艺性进行了分析,论述了铝合金材料的切削特点,给出了解决铝合金整体结构件变形的方法。通过介绍高速切削技术的特点,阐述了其对整体结构件加工的影响,研究了加工工艺、设备应用、刀具和刀柄选择、刀具几何参数以及切削用量的确定方法。本文通过7050铝合金材料的高速铣削试验,建立了切削用量和刀具耐用度、切削力以及表面质量的影响关系。对铝合金高速铣削的特点进行了研究,分析和讨论了整体结构件在高速铣削过程中涉及到的刀具材料、切削参数等对加工质量和效率的影响。本文对典型零件进行了加工方案设计和试切。通过对零件的工艺性分析,论述了工艺方案制定,程序仿真检查的方法和过程。经过效率对比,显示出高速切削技术的优势,为航空整体结构件的加工提供了积极的借鉴作用。