航天铝合金Y形深槽切削加工精度研究

作     者：陈学胜 

作者单位：北华航天工业学院 

学位级别：硕士

导师姓名：付建军;刘宪力

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：Y形深槽 加工精度 切削力 有限元 刀具 切削参数 

摘      要：随着我国航天火箭的发展,航天铝合金薄壁环Y形深槽的加工越来越重要。由于外形尺寸较大,刚性较差,对加工刀具与夹具要求特殊,加工精度难以保证。没有良好的加工精度,难以保证大航天火箭整体的协调性,制约着我国航天事业的发展。本课题从影响加工精度的主要因素入手,深入研究了提高航天关键部件后底过渡环的加工精度问题。分析了生产加工过程中影响加工精度的主要因素并给出了研究方案。根据对主要因素分析,进行了圆刀片切削力的计算、刀具对加工精度的研究和切削参数的优化。首先,运用ABAQUS软件对加工过程进行了仿真得出相应的切削力。并结合单位切削力计算方法进行了圆刀片切削力模型的建立,计算结果经过实验验证,证明了模型计算结果具有一定的指导意义。其次,运用有限元对后底过渡环加工所用的非标刀具进行了加工误差分析。分析结果表明,原有刀具具有一定的不稳定性,会对加工精度产生一定影响。因此,设计了实验:将刀片与刀体焊接为一体和实际加工精度进行了对比分析,得出非标刀具相对于一体刀具的加工误差,并给出了提高加工精度的优化方案。再次,根据对火箭制造厂家机加车间加工工件-后底过渡环现存在的问题分析,找出切削参数对加工精度的影响因素。在设计给定加工参数范围内,通过设计的正交试验进行了切削参数优化,得出了加工精度最高时的切削参数组合值,并对切削速度、背吃刀量、进给量进行了极差分析,得出每个因素对加工精度的影响程度比例。