机床精度检测航空薄壁标准件的设计方法研究

机床标准件的设计及优化一直是国内外关注的重点,因为其对于机床相关性能的检测及评估起到积极作用。结合国内外通用的五轴数控机床的标准试件的优缺点,并对比ISO国际标准试件、美国NASA979系列试件、"S"形试件等试件的结构特征与机床性能检测特性的优缺点,综合现有大部分航空零件的特征,考察了这一类型工件加工机床的特性,设计出"X"形新型航空薄壁标准试件。首先对"X"形航空薄壁试件进行有限元分析并对开闭角与曲线曲率连续性等特征进行计算,根据有限元分析结果首次提出加工复杂度系数概念,对比切削力与热载荷,切削力在残余应力生成中占主导地位,在只考虑切削力的作用下,深入研究了"X"形航空薄壁试件在几何造型和机械结构设计方面的特性,证明了"X"形航空薄壁试件能够优于其他标准试件,在数控机床多轴联动精度和动态刚度特性的检测方面更具全面性与优越性。为基于"X"型新型航空薄壁标准试件的五轴数控机床综合动态精度检测特性研究提供科学依据及有效方法。