镜像铣和化学铣切对2A12铝合金表面完整性与疲劳行为的影响

对比研究了金刚石刀具和硬质合金刀具镜像铣,以及化学铣切2A12-T4铝合金试样的表面形貌、表面粗糙度、残余应力、硬度和疲劳性能。结果表明:镜像铣等厚度平板试样(一面硬质合金刀具加工,一面金刚石刀具加工)的细节疲劳额定强度比化学铣切试样提高了4.27%,而金刚石刀具镜像铣下陷试样的细节疲劳额定强度则提高了22.46%;金刚石刀具镜像铣试样获得了比硬质合金刀具镜像铣试样以及化学铣切试样更高的疲劳抗力。金刚石刀具镜像铣在试样表面引入了残余压应力,提高了表面硬度,降低了表面粗糙度,并未使表层组织受到破坏,因此裂纹萌生和扩展阻力提高。化学铣切试样表面存在的点蚀坑、晶间腐蚀缺陷及残余拉应力,以及硬质合金刀具镜像铣试样表面存在的较深刀痕沟槽和残余拉应力均促进了裂纹的萌生。

飞机蒙皮镜像铣切加工工艺策略分析

首先介绍了镜像铣加工系统及其两种零件装夹方式,然后分析了零件加工质量控制指标,最后针对边缘夹持式镜像铣,从加工零件的选择、零件装夹策略、刀具选择及蒙皮铣切策略规划4个方面分析讨论了飞机蒙皮镜像铣切加工工艺策略,并提出了相应的指导意见。

蒙皮镜像铣切系统及制造工艺的应用研究

传统蒙皮结构化铣工艺存在周转周期长、污染程度高、精度控制不佳等问题。镜像铣切系统因可以较好地解决这些问题,已成为主要的飞机蒙皮加工工具。简单阐述蒙皮镜像铣切系统的构成,讨论蒙皮镜像铣切系统相关技术工艺,如减薄技术、镜像铣支撑技术,从加工零件、装夹工艺、专用刀具以及区域特别处理的角度出发,分析蒙皮镜像铣切加工系统的工艺策略。

镜像铣加工过程中薄壁工件变形和振动的预测

镜像铣是大型薄壁工件加工的有效方法,在航空航天等重要领域有着广泛的应用.镜像铣加工过程中薄壁工件的变形和振动是影响加工精度的主要因素,如何准确预测镜像铣加工过程中薄壁工件的变形和振动是优化加工参数、提高加工精度的关键问题.本文基于金属切削原理并考虑了薄壁工件加工过程中的弯曲变形和铣削力相互作用,建立了铣削力预估模型.在此基础上,结合薄板小变形理论和有限元法,建立了考虑加工过程中材料去除和铣削力与支撑同步运动的薄壁工件镜像铣动态力学模型.通过仿真模拟,研究了支撑刚度、支撑阻尼、主轴转速和进给率对薄壁工件变形和振动的影响规律.结果表明,在镜像铣加工过程中薄壁工件的变形随着支承刚度的增加而减小,振动幅值随着支撑阻尼的增加而减小.最后,对6061铝合金薄板的镜像铣加工实验与本文建立模型的时域和频域信号进行了比较.振动数据采集点处的模型预测结果与实验相差小于5%,二者对比结果表明所建立的模型能够对薄壁工件加工过程中的变形和振动进行准确的预测.镜像铣加工相比于直接铣削加工,薄板加工点处的振动幅值从71.61μm减小到5.71μm,对比结果表明柔性支撑结构能够有效地减小加工过程中薄壁工件的振动.本文工作有助于提高薄壁工件的镜像铣加工精度.

蒙皮镜像铣切系统及先进制造工艺的应用

针对飞机蒙皮零件传统工艺方法无法满足精确制造和绿色制造的需求,对数铣替代化铣的飞机蒙皮厚度精确加工技术进行研究,采用集蒙皮切边、开口、制孔和厚度精确加工于一体的蒙皮镜像铣切系统,实现了飞机蒙皮的精确制造。介绍了国内首台蒙皮镜像铣切设备的系统工作原理及应用状况,对比分析了传统工艺方法与蒙皮镜像铣切系统先进制造工艺及数字化柔性工装技术的优势。通过实际应用验证:蒙皮一体化加工技术的应用使我国航空制造技术迈入了飞机蒙皮精确一体化制造领域,推动了我国航空制造技术的发展。

基于非参数误差模型的镜像铣同步精度补偿

针对薄壁件镜像铣加工过程中,铣削侧和支撑侧的相对位置和方向误差严重影响工件加工精度的问题,提出一种由误差预测模型和误差补偿策略组成的同步运动精度补偿算法。误差预测过程应用了一种基于形函数的插值算法,能够预测镜像铣工作空间中任意期望位置的相对位置和方向误差。误差补偿过程将铣削侧的刀位作为参考,对支撑侧的刀位进行补偿,然后分别生成数控(NC)代码。经过加工测量实验,补偿后的相对位置和方向精度分别提高了73%和60%,验证了所提算法的有效性。

小尺寸双曲蒙皮的镜像铣加工技术

区别于化铣工艺,镜像铣由于其环保等特性逐步运用于航空产品生产中。镜像铣解决了双曲蒙皮等塑性变形零件无法展开铣的问题,同时也解决了厚度较厚蒙皮零件真空吸附无法展平的问题,突破了普通数控铣的瓶颈。但由于镜像铣设备自身限制,在镜像铣加工过程中,对于小尺寸双曲蒙皮零件往往无法在常规方式下完成加工。本文以双曲门框蒙皮为例,简述了小尺寸双曲蒙皮的镜像铣加工技术在实际零件加工中的运用。

飞机蒙皮镜像铣切原理与算法分析

随着绿色制造技术的不断发展,镜像铣切技术成为蒙皮加工的新型技术,是集减薄、切边、开口、钻孔于一体化的多功能铣削技术。本文在分析系统组成和工作原理的基础上,对镜像加工工艺、后置处理算法、加工过程仿真和点位检测仿真进行了研究。

基于镜像铣的某型飞机厚蒙皮铣边优化

某型飞机厚蒙皮(原材料厚度≥3mm)在镜像铣铣边时由于应力释放产生回弹,使得零件发生较大变形,难以保证轮廓精度及后续精确裁剪的问题,为此,本文提出了相应的工艺优化方案和厚蒙皮自适应加工技术。通过模拟仿真和生产试切表明,该优化方案行之有效,蒙皮件镜像铣边流畅、稳定,满足设计要求。

论某铝锂合金飞机蒙皮镜像铣质量控制

开展QC质量管理小组活动是为了科学运用质量管理理论和统计方法,也是提高员工能力,激发员工积极性和创造性,改进产品质量、降低消耗和提升组织绩效的有效途径。本文运用QC工具对2017年度某铝锂合金飞机蒙皮镜像铣质量控制进行了探究,是一次在QC理论指导下的有益实践。

基于装夹工艺的薄壁蒙皮镜像铣质量提升研究

镜像铣工艺主要用于飞机蒙皮零件下陷区及轮廓、孔的铣切。目前国内镜像铣设备采取的装夹方式对于大尺寸弱刚性薄壁蒙皮的变形和振颤抑制能力有限,导致蒙皮的厚度加工质量不理想。文章立足于大尺寸薄壁蒙皮镜像铣加工试验,进行应力应变分析,提出辅助工艺措施并进行验证,对产品的质量提升效果较为明显,可以为同类型产品的镜像铣加工及试验提供部分参考。

蒙皮镜像铣削支撑技术的研究现状和发展趋势

镜像铣作为一种飞机蒙皮加工的新技术,是一种高效、绿色的加工方法,具有逐步取代化铣加工的趋势,是众多工业发达国家的研究热点。支撑技术是飞机蒙皮镜像铣削系统的关键技术,关系到蒙皮的尺寸精度和表面质量,直接影响蒙皮外表面的形貌。本文在阐述飞机蒙皮零件加工工艺特点的基础上,介绍了飞机蒙皮减薄技术的发展,总结了蒙皮镜像铣削加工方法的优势及国内外研究现状。在详细分析镜像铣支撑技术的研究现状的同时,指出了当前镜像铣支撑技术存在的问题与难点,预测了镜像铣支撑技术的发展趋势,为镜像铣支撑技术的深入研究提供参考和指导。

基于特征的蒙皮镜像铣加工残区刀轨优化方法

镜像铣加工装备及其加工工艺是蒙皮零件加工的有效手段,其特殊工艺对加工刀轨提出了等步距、无交叉、无抬刀且无残留等特殊要求。针对蒙皮零件加工特征的复杂形状,在满足等步距、无抬刀、无交叉的条件下对加工残留区域进行刀轨优化是一个难题。为解决以上难题,本文提出了一种基于特征的蒙皮镜像铣加工残区刀轨优化方法。该方法基于特征将蒙皮零件的工艺信息与几何信息相关联,自动提取加工特征的加工面及其对应的刀轨,将刀轨分割成若干段子刀轨,并构建子加工区域,再利用布尔并运算得到最终可加工区域。然后对加工面区域与最终可加工区域求布尔差识别出加工残留区域,并根据加工残区位置自适应生成满足蒙皮镜像铣特殊要求的优化刀轨。以典型复杂蒙皮零件验证本文提出的方法,结果表明,基于特征的蒙皮镜像铣加工残区刀轨优化方法可自动识别加工残区,并生成满足蒙皮镜像铣特殊要求的加工残区优化刀轨,为提高蒙皮零件数控编程效率提供技术支撑。

飞机蒙皮镜像铣加工稳定性分析

镜像铣技术是近年来提出的一种针对大尺寸薄壁件的加工方法,其加工环保、高效,具有逐步取代传统化铣加工的趋势。针对飞机蒙皮镜像铣加工过程中的颤振问题,首先,根据镜像铣加工特点,建立工艺系统颤振稳定性极限的预测模型;其次,通过有限元方法对蒙皮工件进行模态分析,分析蒙皮不同加工位置动力学特性变化导致的铣削稳定性变化,并通过实验测量获取工件动力学参数,对不同加工位置的稳定性做出预测;最后,开展加工实验,基于非接触测量方法,在线监测镜像铣加工区域的振动位移,通过时、频域信号对加工状态进行辨识,揭示了镜像铣加工过程的稳定性变化及失稳机制,验证了所提方法的准确性,在工程领域具有较高的实用价值。

大型蒙皮零件化铣样板研究

化铣工艺是重要的零件加工工艺方法,在飞机大型蒙皮零件制造过程中发挥着不可替代的作用。该文介绍大型蒙皮零件化铣样板目前的设计制造方法及存在的问题,并重点介绍改进后的2种化铣样板加工方法及效果,提高化铣样板加工精度和加工效率。

蒙皮镜像加工误差实时补偿优化方法研究

针对传统的飞机蒙皮镜像加工误差补偿方法收敛速度慢,在大进给高速加工中很难完成较好的补偿效果的问题,提出了一种蒙皮镜像加工误差实时补偿优化方法。该方法基于双点弦截法,借助超声波测厚仪前两次获得的蒙皮壁厚与程序切削深度,计算下一点的补偿值,并通过控制镜像铣补偿轴运动实现加工误差补偿,有效的提升了飞机蒙皮镜像铣的补偿效果,减小了加工误差。最后通过有限元仿真和试验证明了该方法的优越性,最大加工误差降低了41.67%,总体加工误差降低了41.96%。

飞机蒙皮加工工艺发展分析

飞机蒙皮是飞机的重要组成部分,是整机气动的主要部件,对飞机稳定性起着至关重要的作用,其生产工艺随着科技的发展在不断的迭代更新。首先,对飞机蒙皮的制造加工技术做了简要介绍,客观分析各加工技术的优势及劣势:化铣是一种早期的飞机蒙皮加工工艺,它利用化学腐蚀的方法将金属材料腐蚀成所需的形状和厚度;随着数控技术的发展,数铣逐渐成为飞机蒙皮制造的主流工艺;镜像铣是一种先进的数控机床加工技术,可以在蒙皮表面进行高精度的加工。其次,在顺应时代发展,符合现代智能制造、绿色发展的理念下,分析出化学铣削技术和数控加工技术终将被取消替代。镜像铣加工技术解决了化学铣削技术和数控加工技术两者之间不可调和的矛盾,该技术符合现代化可持续发展的理念,至今是加工蒙皮结构件的最理想的方法。最后,做了关于镜像铣加工技术的仿真及现场加工实验,从加工周期、效率和环保方便考虑均优于化铣和数铣加工。随着科技的不断进步,飞机蒙皮生产工艺将继续发展和改进,以满足更高的精度和效率要求。

薄壁件网格铣削加工工艺研究

针对壁板类薄壁件网格加工时易发生加工变形、导致工件加工精度降低的问题,借助多头筒段镜像铣削设备,采用一种基于超声波测厚的薄壁件自动补偿加工方法,在300~3 000 mm/min速度范围内对聚晶金刚石刀具高速铣削7075铝合金壁板网格的加工方案进行了研究.通过仿真和试验加工,结果表明,此加工方案能把壁板网格加工厚度误差控制在0~0.06 mm范围内.

飞机蒙皮零件的柔性装夹及数控铣切技术

针对飞机蒙皮零件的柔性装夹及数控铣切技术,主要是一种蒙皮类零件数控加工轮廓的铣切方法研究。飞机蒙皮类零件数控加工铣切轮廓时的典型特点为零件薄、曲率大、易振颤。解决振颤的措施主要有防振颤装置和特殊的数控铣切方法。最后,对飞机蒙皮零件的镜像铣加工技术进行了简单介绍。

飞机蒙皮厚度精确加工的最新技术——以数铣替代化铣的绿色加工工艺

分析了飞机蒙皮零件加工传统工艺无法满足精确加工要求和绿色制造发展需要的客观现实。并就正在推广使用的蒙皮精确铣,以及飞机蒙皮厚度加工由化铣向数铣发展的新趋势,作了详细论述。同时,还对国际上最新推出的集蒙皮切边、开口、制孔和蒙皮厚度精确加工于一体的多功能蒙皮精确铣和镜像铣,作了系统介绍。