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1、
撓性接頭關鍵加工工藝技術研究
隨著科學技術的發(fā)展 , 微小型系統(tǒng)在航空、航天、工程物理、兵器等領域中
的應用越來越廣泛 , 地位也越來越重要。微小型化、輕量化已經成為現代兵器和
航天器的發(fā)展趨勢 , 微小型結構件的加工制造技術是制約這一發(fā)展進程的瓶頸問
題之一。
撓性桿件是航天慣性儀表中的關鍵零件 , 主要用于支撐撓性陀螺儀中的轉子 ,
是一種無摩擦的彈性支承。轉子借助撓性接頭與驅動軸相連 , 它一方面?zhèn)鬟f驅動
電機的轉矩而帶動轉子繞自轉軸高速旋轉 , 另一方面又允許轉子繞著垂直于自轉
2、
軸的兩個正交軸方向轉動。
撓性桿件的內撓性接頭作為支撐和轉動的主要零件 , 具有形狀尺寸小 , 結構
復雜 , 加工精度要求高等特點。傳統(tǒng)分散的工序加工方法造成的加工精度難以保
證 , 剛度一致性差 , 成品率低 , 效率低等問題亟待解決。
近年來 , 復合加工技術已經成為機械加工領域中一項飛速發(fā)展的先進技術 ,
是機械加工領域當前被著重推行的加工工藝方式之一 , 它是在一臺機床上集成多
種加工工藝 , 旨在實現一次裝夾完成零件的全部或大部分加工工序 , 不僅提高了
加工效率 , 更避免了因多次裝夾導致的加工誤差。本文基于
3、車銑復合加工技術 ,
針對撓性接頭加工中存在的加工工藝問題 , 開展撓性接頭的完整加工工藝研究 ,
通過切削力計算 , 切削過程仿真以及相關實驗驗證 , 提出了撓性接頭及類似相關
薄壁精密結構件加工過程的參數選取 , 加工工序編排 , 加工精度控制的加工工藝
方法 , 研究結果表明所得加工工藝對細頸及薄壁件加工工藝的有效性。
主要研究內容如下 :(1) 撓性接頭的完整加工及工藝優(yōu)化 : 運用車銑復合加工
技術的優(yōu)勢 , 結合撓性接頭結構特征 , 在一次裝夾 ( 或兩次裝夾 ) 中, 實現車、銑、
鏜、
4、鉆等加工方式 , 完成其剛性結構方面的全部加工 , 并優(yōu)化工藝方法 , 在保證其
加工質量的前提下 , 減少加工時間 , 提高加工效率。 (2) 撓性接頭關鍵結構細頸薄
壁結構的加工工藝研究 : 以鏜削加工工藝為保證細頸圓弧加工質量的方法 , 通過
切削力理論計算和有限元仿真研究切削過程中切削力對薄壁的影響 , 對切削過程
中發(fā)生的材料形變及失效斷裂做出定性定量的分析 , 驗證鏜削加工在細頸薄壁加
工中的優(yōu)越性。
(3) 撓性接頭加工工藝參數優(yōu)化 : 以撓性接頭關鍵結構的位置精度 , 尺寸精度 ,
表面質量為主要研究對象 , 進行相關工藝的試驗加工及測量 , 分析加工因素對加
工質量的影響 , 優(yōu)化加工工藝的切削參數 , 從而達到所需加工質量要求。 (4) 薄壁
型結構的加工工藝應用研究 : 將細頸薄壁加工工藝的切削基本規(guī)律總結并運用于
其他結構的薄壁結構加工中 , 著重對切削方式的選擇 , 走刀軌跡的規(guī)劃和切削參
數的優(yōu)化進行拓展應用 , 針對毫米級薄壁結構提出普遍適用的切削加工方法。
撓性接頭關鍵加工工藝技術研究
