薄壁弱刚性大尺寸框一体化精密加工技术研究
2021-06-22王熙杰蔡慧林张贝贝
科海故事博览 2021年2期
关键词:变形
王熙杰 蔡慧林 张贝贝
(湖南铁路科技职业技术学院 铁道机车学院,湖南 株洲 412006)
1 前言
铝合金材料因其密度小、强度高、耐腐蚀、韧性好、加工性 能优异、成本低等诸多优点[1-4],在航空航天与民用工业领域中得到广泛应用。我国几乎所有航空航天产品都要用到铝合金材料,特别是在通讯卫星等型号中的支架类、壁板类零件产品几乎都是铝合金材料,但这些复杂、精密的铝合金零件由于整体结构框架件尺寸大、结构复杂、壁薄、刚度差、多孔、多转角、厚度跨度大等原因,在生产制造过程中加工质量和精度很难控制,容易发生变形,给加工带来许多困难。而随着航天技术的飞速发展,零件的设计精度越来越高,这对航天制造技术及制造精度提出了更高的要求。
门框是密封客体的关键构件,其质量与精度直接决定客体的密封性能。本文中门框采用一体化空间曲线薄壁壳体结构(如图1及图2),材料为5A06铝合金,其力学性能与物理性能如表1所示。门框最大外径为Φ2500mm,内圈尺寸为1500mmx1600mmx200mm,重量约80kg。最小壁厚为3±0.15mm,内圈呈放射状环槽结构。零件加工过程中材料去除率高达90%,端面垂直度0.2mm,端面平面度0.1mm,端面表面粗糙度Ra0.8,尺寸公差为0.2mm,是典型的薄壁弱刚性大尺寸壳体零件。具有加工过程中材料易粘刀、结构易变形,密封面粗糙度极易超差等特点。详见表1铝合金5A06材料性能。

图1 门窗内表面示意图

图2 门窗外形示意图

表1 铝合金5A06材料性能
本文针对该类零件结构特点,以薄壁弱刚性大尺寸高精度铝合金门框零件为研究对象,分析产品加工的工艺性,针对该类产品加工工艺技术进行研究。……
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