钛合金薄壁筒形壳体加工技术研究
2021-04-07李玉亮欧阳金栋王再玉姚盼盼
教练机 2021年1期
李玉亮,欧阳金栋,王再玉,姚盼盼
(航空工业洪都,江西 南昌,330024)
0 引 言
随着国内外航空工业的快速发展,被誉为“崛起的第三代金属”——钛合金以其良好的热强性和高比强度,在高性能航空武器上获得了广泛的应用。但近些年来航空武器产品对轻量化的要求越来越严格,以致航空设计人员在进行产品结构设计时多采取等强度设计方法,对零件多采用薄壁甚至超薄设计,这对零件的加工技术提出了更高的要求。壳体类筒形零件是构成航空武器外部支撑结构的典型结构件之一,其结构复杂、工艺难度大、制造风险高且在飞行器结构中数量众多,是影响型号研制进程的关键环节之一。
钛合金薄壁筒形零件,因钛合金材料具有较高的常温及高温强度,且材料热导率为5~12,是合金钢的1/7,铝合金的1/6,导热性差,切削时热量集中在切削刃附近,刃区温度极高,刀具磨损迅速,使薄壁零件加工尺寸控制更加困难,精密尺寸和技术条件难以满足,加工后的零件超差甚至报废较多,极大制约了零件的合格交付。
本文以典型的钛合金薄壁筒形壳体构件为研究对象,基于零件的结构特征,结合钛合金材料的切削特性,制定其加工工艺路线及装夹方式,然后对零件加工变形结果进行分析,从优化零件结构特征和改进加工工艺路线及装夹方式对零件的加工变形采取更好的控制措施。
1 零件结构特征
薄壁筒形壳体结构特征如图1 所示, 长度为L,外圆直径为φD,内圆直径为φD-2.4,壁厚为1.2mm,属于典型的筒形薄壁件;……
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