文档介绍：硕士论文薄壁工件高速铣削路径优化与工装设计
摘要
高速加工以其切削力小、切削热变形低、切削速度高、单位时间去除材料率大、
加工精度高等特点,在切削加工弱刚度工件时与其他加工方式相比有着明显的优势。
论文依托某科研项目展开工作,基于高速加工理论,采用理论分析、计算机模拟与实
验相结合的方法,研究了薄壁铝合金工件大面积密集分布窄槽异型孔的加工问题,
对高速铣削刀具的选择、加工路径优化和专用夹具设计等内容进行了详细讨论。
分析了零件的结构特性以及工艺特征,基于加工特征和高速切削机床对刀具的要
求,考虑市场等因素,选择了相关刀具讨论了高速加工刀具路径的要求,探讨了粗、
精加工时走刀的主要方式。基于,使用所选定刀具,模拟了单孔粗、精加工过
程。通过分析相关优化原理和相关计算,研究了枪孔系加工时刀具路径优化问题,
确定中的“最邻近”算法比较适合薄壁工件的多槽加工路径规划讨论了薄壁件
普遍采用的装夹方式,提出了薄壁件的装夹要求,结合工件的形状特征,设计零件的
定位和夹紧方案,以有限元为分析工具,研究了工件的最大变形量,说明了装
夹方案的正确性,在此基础上,设计了专用夹具。
实验结果初步达到了预期目标,样件加工质量较好,说明了理论分析及仿真结
果基本正确,夹具设计方案基本可行,所做工作及成果为今后的实验及研究工作莫
定了基础,对实际加工也具有参考价值。
关键词高速铣削,薄壁件,窄槽,刀具选择,刀具路径,工装设计
硕士论文薄壁件高速铣削路径优化与工装设计
声明
本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果,尽我所知,在本
学位论文中,除了加以标注和致谢的部分外,不包含其他人已经发表或
公布过的研究成果,也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使
用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文
中作了明确的说明。
研究生签“准华拯, 年月日
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研究生签“单勒址年夕日
硕士论文薄壁工件高速铣削路径优化与工装设计
绪论
选题背景
当今世界剧烈的市场竞争和发展尖端国防工业的急需,对提高生产制造技术提出
了迫切要求。提高加工效率、降低生产成本、提高加工质量、快速更新产品是制造业
的永恒主题。制造业包括传统制造业和新兴制造业,如电子、通信产品等是现代国
家经济和综合、降低生产成本、发
展先进制造技术,为国防现代化提供更多更好的军事装备,是机械制造业面临的重大
任务之一。
波导器件是某装备极为重要的部件,作为传输微波工具的单、双脊异型波导器件
因具有工作频带宽、等效阻抗低等特性,在通讯微波发射设备、电子对抗和超宽带雷
达领域得到广泛应用。随着雷达技术的发展,对零件质量提出了更高的要求,加工精
度直接影响波导器件和组件的电气性能,尤其是异型腔体类波导器件。因此,先进、
可靠的工艺技术是实现其设计性能的重要保证。波导器件中包含许多形状复杂的高精
度薄壁型腔体类零件,其特点是结构复杂、壁薄、精度要求高。对于该类零件的加工
制造存在以下问题夹紧力、切削力以及切削热都会引起零件的变形,引起零件尺寸
超差,造成零件的废品率较高,严重影响了型号的研制周期。随着雷达技术的应用向
毫米波甚至更高频段发展,对波导器件的加工精度和质量提出了更高的要求。为了保
证先进装备研制和生产的顺利进行,必须对其关键部件—波导器件的精密加工进行
研究。
波导器件的精密加工技术发展迅速,已经实现了大型相控阵雷达制导中微波混合
或单片集成模块的加工制造,实现了用于飞机道行系统的激光陀螺和光纤陀螺的
精密加工及精密制造,也实现了激光、红外、毫米波制导导引头的高可靠微组装,大
幅提高了新一代军用飞机的作战性能。
高速加工由于其具有的特点,是解决窄缝、小孔和薄壁零件加工变形的有效方法。
因此,基于高速加工平台,开展薄壁复杂零件关键工艺技术主要是变形控制技术
研究,应用计算机技术、对工艺方法和工艺参数等方面进行仿真和优化,是解决此类
工艺技术难点的较好方法,对于缩短武器装备研制周期,实现武器装备快速研制具有
重要的意义。
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薄壁件的常用加工方法
薄壁件的加工难点
随着汽车工业、国防工业及航空航天工业的飞速发展和不断进步,各类薄壁件
不断涌现。薄壁件的结构形状一般比较复杂,外形协调要求高,零件外廓尺寸相对
较大,加工