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随着航空工业产品的高速增长,复杂形状的零件越来越多,精度要求也越来越高,传统的加工设备和制造工艺方法已难于适应系统自动化技术道路发展。利用数控设备计算机模拟数控加工过程,从而实现加工过程数字化,提前发现和避免在实际加工中发生刀具和机床、工件、夹模具之间的干涉,对于预防废品,提高生产效率和经济效益具有现实的指导意义。
本文结合企业对某对开机匣的数字化制造技术的需求,针对生产车间的制造设备状况,以能够满足发动机制造厂“小批量生产和规模生产能力”的优化目标开展了数控加工工艺优化的研究,具体内容包括以下四个方面。
(1)针对某高温合金对开机匣原工艺路线和工艺方法不合理的问题,提出了更加适合数字化条件下的对开机匣工艺方法工艺路线,并利用UGNX对机匣进行了三维建模分析;
(2)针对零件在数控四坐标高刚度卧式加工中心铣加工存在加工易变形问题,提出了新的数控加工方法,对数控加工中控制零件变形提出了补偿加工模型的处理方案;
(3)运用VERICUT软件对开机匣零件数控铣床加工进行了仿真,包括:数控铣床加工工件运动轨迹的模拟,刀具与工件、夹具、机床之间干涉检查等;
(4)利用正交试验的方法选择出适合的加工参数与适合的刀具,固化了合理的加工参数,满足了零件批生产、高效率的生产加工要求。
论文通过对数字化条件下机匣加工工艺优化的实现途径、面向加工的机匣参数化特征建模方法、数字化条件下机匣加工工艺路线的优化以及机匣数控加工工艺优化等内容的研究,为企业的航空发动机机匣加工工艺的提供了一种可行的技术解决方案,其研究成果可以推广应用到其它航空发动机关键零部件的工艺设计与优化方面。