發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 08:30

　　 分體式滑輪架由鈦合金TC18制造,該零件是飛機(jī)內(nèi)、外襟翼上的主要承力件,零件的尺寸大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其外形大部分多由由腔槽、筋條組成,且加工時(shí)材料去除率很高,材料去除比例占到九成。由于零件尺寸很大,且加工完成后零件本身會(huì)存在難以控制的殘余應(yīng)力,這種殘余應(yīng)力的釋放會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)生嚴(yán)重的變形,導(dǎo)致滑輪架的加工精度很難保證。鈦合金分體式滑輪架的加工工藝目前仍在探索階段,加工工藝、加工技術(shù)、參數(shù)優(yōu)化等方面仍不是十分成熟。分體式滑輪架作為飛機(jī)上重要的零件,需要深入研究它的加工工藝,以提高加工效率、加工精度和表面質(zhì)量,這對(duì)于我國(guó)某型飛機(jī)的研制和生產(chǎn)具有重要的意義。論文以TC18鈦合金分體式滑輪架的側(cè)板為研究對(duì)象,采用實(shí)驗(yàn)與理論分析的方法研究了滑輪架側(cè)板的高效加工工藝以及致使零件產(chǎn)生加工變形的原因,并提出了具體的解決方法。首先完成了滑輪架側(cè)板的加工工藝規(guī)劃。分析了滑輪架的工藝結(jié)構(gòu)特征,確定了加工工藝,依據(jù)零件結(jié)構(gòu)和加工工藝確定了加工的機(jī)床、刀具、裝夾方式和夾具。同時(shí),依據(jù)零件加工后的檢測(cè)的內(nèi)容及精度,選擇了加工后的檢測(cè)工具,制定了滑輪架側(cè)板的機(jī)械加工工藝路線,編制了側(cè)板零件加工工藝規(guī)程。其次進(jìn)行了滑輪架高效粗加工工藝實(shí)驗(yàn)。粗加工階段材料去除率很高,而加工效率低,針對(duì)這一問題,具體研究了擺線銑和快速銑這兩種加工方式。通過理論推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)探究,計(jì)算了擺線銑的最大切削力,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化了擺線銑的加工參數(shù)。通過快速銑的加工工藝實(shí)驗(yàn)研究,確定了快速銑的加工參數(shù)。接著研究了滑輪架側(cè)板的高效精加工工藝。建立了精加工工藝實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過工藝實(shí)驗(yàn)探究了零件表面粗糙度與切削速度、背吃刀量和每齒進(jìn)給量之間的關(guān)系,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合企業(yè)內(nèi)實(shí)際,優(yōu)化了精加工工藝參數(shù)。為提高滑輪架側(cè)板加工質(zhì)量,提出了滑輪架側(cè)板變形控制技術(shù)并優(yōu)化了刀位軌跡。分析了導(dǎo)致滑輪架側(cè)板加工過程中變形的因素,并給出了控制變形的方法,減小了滑輪架加工過程中的變形情況。對(duì)走刀軌跡進(jìn)行了詳細(xì)的優(yōu)化,并且進(jìn)行了刀位軌跡仿真。最后進(jìn)行了滑輪架側(cè)板高效加工技術(shù)工程驗(yàn)證。根據(jù)前面的研究,進(jìn)行了滑輪架側(cè)板零件的加工,驗(yàn)證了本文提出的滑輪架高效加工技術(shù),結(jié)果表明,采用本文所提出的加工技術(shù)不僅可以顯著地提高零件加工精度及其表面質(zhì)量,還可以提高加工效率,使加工周期縮短,節(jié)約加工成本。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V261
【部分圖文】：

需要深入研究它的加工工藝，這對(duì)于我國(guó)飛機(jī)制造業(yè)有重要的。.2 鈦合金切削性能及應(yīng)用如前一部分所述，鈦合金具有比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好以及耐高溫性能優(yōu)特點(diǎn)，在航空航天工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工程和休閑行業(yè)應(yīng)用廣泛。在高溫下合金具有優(yōu)異的比強(qiáng)度，而且耐高溫氧化。由于具有這些優(yōu)點(diǎn)，鈦合金的應(yīng)漸廣泛，越來越普及，圖 1-1 為一些鈦合金制品。a)鈦合金關(guān)節(jié) b)鈦合金緊固件

引起金剛石刀具的劇烈磨損。本論文中使用的滑輪架零件的鈦合金型號(hào)為 TC18，即 Ti-5Al-5Mo-5屬于我國(guó)自主開發(fā)的超高強(qiáng)度鈦合金，該合金兼有α+β鈦合金和β鈦合能，強(qiáng)度高、韌性好，焊接性能優(yōu)，特別適用于制造飛機(jī)起落架，滑部件。然而，這種鈦合金更易于粘刀，且材料強(qiáng)度，加工難度更大。究的滑輪架零件是飛機(jī)中的關(guān)鍵部件，對(duì)零件表面粗糙度及尺寸精度而目前對(duì)于 TC18 鈦合金滑輪架的研究還比較少，本論文對(duì) TC18 鈦的加工技術(shù)進(jìn)行了研究。TC18 鈦合金的上述特點(diǎn)導(dǎo)致其比較難以進(jìn)行機(jī)械加工，這只是 TC18 難于制造的一個(gè)方面，另一個(gè)方面是由于鈦合金用來制造航空零件時(shí)都是從一整塊坯料上加工出需要的形狀，材料去除率很大，如本研究中的金分體式滑輪架，其加工過程中材料去除率達(dá) 90%，這進(jìn)一步增加對(duì)加工的難度。本研究中的鈦合金分體式滑輪架如圖 1-2 所示，從圖中可件的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，零件結(jié)構(gòu)多通孔、多筋，形狀十分不規(guī)則，外形零件尺寸較大，加工時(shí)極易造成零件變形從而使精度喪失。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1 鈦合金加工過程中刀具磨損狀況及磨損機(jī)理研究如前文所述，鈦合金的彈性模量小，熱導(dǎo)率低，化學(xué)活性高導(dǎo)致鈦合金屬于一類難于加工的材料，其中鈦合金難加工的一個(gè)重要體現(xiàn)是加工鈦合金時(shí)刀具的磨損狀況。對(duì)于不同材質(zhì)的刀具在對(duì)鈦合金進(jìn)行加工時(shí)所發(fā)生的刀具磨損這一研究方向，國(guó)內(nèi)外有許多學(xué)者進(jìn)行了研究，這些研究中使用的刀具包括 PVD 刀具、CBN 刀具、硬質(zhì)合金刀具等，這些刀具的硬度與韌度關(guān)系如圖 1-3[5]所示。
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉勇;朱景川;陳濤;;TC18鈦合金應(yīng)力松弛行為及其本構(gòu)關(guān)系[J];黑龍江冶金;2015年06期

2 楊健;;TC18鈦合金焊接接頭應(yīng)用性能研究[J];航空制造技術(shù);2014年08期

3 賈寶華;王丹丹;李革;顧永強(qiáng);;沖擊載荷下TC18鈦合金力學(xué)性能模擬研究[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2019年06期

4 鄭賀天;王茂廷;;TC18航空鈦合金機(jī)械研磨處理疲勞特性實(shí)驗(yàn)研究[J];機(jī)械制造;2014年02期

5 李禮;張曉泳;李超;李志友;周科朝;;TC18鈦合金盤件等溫模鍛過程有限元模擬及試驗(yàn)[J];中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào);2013年12期

6 劉曉志;陶華;李茂偉;;鈦合金TC18銑削表面粗糙度預(yù)測(cè)模型的研究[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2010年07期

7 彭雯雯;曾衛(wèi)東;張堯武;史春玲;;TC18鈦合金氧化色與力學(xué)性能關(guān)系研究[J];稀有金屬材料與工程;2013年02期

8 徐媛;孫坤;楊永安;;TC18鈦合金絕熱剪切帶晶粒細(xì)化機(jī)制[J];稀有金屬材料與工程;2011年08期

9 賈寶華;劉思勇;李革;;國(guó)內(nèi)TC18鈦合金本構(gòu)關(guān)系研究進(jìn)展[J];鈦工業(yè)進(jìn)展;2017年04期

10 谷衛(wèi)華;郭紹慶;;用一種新型焊絲焊接TC18鈦合金的接頭性能與組織研究[J];航空材料學(xué)報(bào);2006年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 孫曙宇;熱處理以及等溫壓縮過程中TC18鈦基復(fù)合材料組織性能研究[D];上海交通大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孫欣;TC18鈦合金分體式滑輪架加工技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2018年

2 李禮;TC18鈦合金本構(gòu)關(guān)系及其盤件等溫模鍛的仿真應(yīng)用[D];中南大學(xué);2013年

3 楊青川;TC18鈦合金形變熱處理工藝研究[D];成都理工大學(xué);2015年

4 陳緹縈;TC18鈦合金的高溫變形與蠕變行為研究[D];中南大學(xué);2012年

5 李鳳云;鈦合金TC18的“電解—約束刻蝕”復(fù)合電化學(xué)加工研究[D];南昌航空大學(xué);2016年

6 鄧喆;固溶—時(shí)效對(duì)熱軋態(tài)TC18鈦合金顯微組織、力學(xué)性能和織構(gòu)的影響[D];中南大學(xué);2014年

7 蔡雨升;電子束快速成型TC18拉伸變形行為及變形機(jī)制的研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2013年

8 張文文;TC18鈦合金飛機(jī)起落架支柱鍛造成形研究[D];燕山大學(xué);2014年

9 權(quán)浩;TC18鈦合金熱處理過程組織演變行為研究[D];成都理工大學(xué);2014年

10 王成;TC18鈦合金HVOF噴涂WC-Co涂層的耐磨耐蝕性能研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

本文編號(hào)：2889962