利用ABAQUS有限元仿真软件建立了镍基高温合金GH4169薄壁件钻削模型,分析钻削GH4169薄壁件过程中的薄壁变形和应力变化。根据钻削过程中钻头下方工件材料的应力及变形特点将其钻削过程分为5个阶段:第1阶段,工件变形以整体弹性下凹变形为主,并在钻头横刃旋转接触圆形区域下方发生了局部塑性形变;第2阶段,在制孔区以塑性变形为主,在非制孔区弹性变形量大于塑性变形量;第3、第4、第5阶段工件变形相差不大,在孔口边缘形成了较大的材料外翻,其余部分形成了一定的塑性变形。在钻头横刃刚与薄壁件接触时,钻头横刃与薄壁件接触部分表现为应力集中;随着钻头的向下进给,钻头后刀面与薄壁件呈面接触,应力波开始以大致为圆形的波形扩散在薄壁件上,随后以近似方形传递到薄壁件四边。

针对异形薄壁复杂框体工件装夹过程中夹紧力大小主要依赖人工经验,装夹变形难以控制等问题,采用有限元分析方法,在ABAQUS中建立工件-夹具系统模型,利用生死单元技术模拟铣削加工材料去除过程,同时通过力矩平衡方程揭示夹紧力和切削力之间的关系,最终以减小工件装夹的最大弹性变形量为目标,对铣削过程的切削力和夹紧力进行匹配优化。验证结果表明,采用优化后的装夹参数可以有效减小工件变形量并提高装夹效率。

针对现有金属件增材制造技术存在成本高、效率低的问题,提出一种低熔点金属熔融三维直写技术,并适用于汽车、机床等行业中试制金属模具及零部件的小批量、多品种、高效率、直接增材制造。首先介绍金属熔融三维直写技术原理,然后分析直写喷头的结构以及使用过程中的温度分布情况。最后采用有限元模拟和工艺试验相结合的方法,对薄壁金属件的三维直写过程进行研究。研究结果表明金属熔融三维直写喷头使用过程中的温度沿高度呈抛物线分布,且喷头能较好地实现连续导丝和高效熔丝的功能;金属熔融三维直写过程中温度场分布极不均匀,且随着成形高度增加,高温热影响区持续扩大,散热路径加长;在直写过程中,成形件上节点处的循环性温度变化可使得相邻两层间在该节点处实现层间重熔;采用金属熔融三维直写工艺可以实现薄壁金属件的增材制...

为了解决螺旋桨叶片等薄壁件在加工中因振动而难以达到加工精度要求的问题,给出了一种通过调节主轴转速来实现薄壁件分区域加工共振控制的方法。通过模态锤击实验获取不同切削区域工件与刀具的固有频率,结合工件与刀具的固有频率及其与刀具齿数的关系,确定薄壁类零件不同区域加工的主轴转速,进而减弱和避免加工过程中的振动。通过薄板切削实验,验证了分区域加工共振控制方法对避免铣削加工振动和提高加工质量的有效性。将所提方法应用于螺旋桨叶片加工过程中,有效地解决了螺旋桨叶片等薄壁类零件的弱刚性及其不同区域动态特性分布的差异性而导致精加工过程中极易发生振动的问题。

介绍了用计算机模拟技术来研究燃气轮机中内整流罩等薄壁件的成型加工工艺及方法。

文中以组合框架为例，针对加工精度要求很高的铸铝薄壁件，选择合适的刀具和数控机床，利用UG软件编制工艺程序，对铸铝组合框架进行了加工试验，利用统计学方法进行工艺参数优化，设计出一套适合铸铝组合框架数控加工工艺。

燃气轮机核心部件火焰筒上密封槽很窄，材质为难加工材料，火焰筒自身结构为薄壁件，制造难度大。文中确定了小直径铣刀的切削参数，设计了专用工装，保证了产品的生产制造质量。

对铝合金薄壁件装夹方式进行受力分析,建立了切削加工的力学模型及有限元分析模型,设计了一种轴向夹紧的车床夹具,夹具结构简单、夹紧可靠、操作迅速方便,并与试验数据进行对比,结果显示采用轴向夹紧可以明显减小零件的装夹变形。

针对谐波减速器柔轮精加工过程后不易拆卸的现象,设计了一种加工工装,其结构简单、加工方便,拆卸过程中并不会引起柔轮底部变形;可以实现一次装夹芯轴重复加工一批柔轮。

基于飞机仪表盘薄壁件的零件图样,分析了仪表盘的结构,确定仪表盘的加工内容与精度要求,设计了仪表盘的加工工艺路线,选用合适的毛坯、刀具、夹具,规划出刀具加工轨迹,编制仪表盘的五轴加工程序,完成了仪表盘加工,阐述了薄壁件零件的一般加工过程。