撓性接頭關(guān)鍵加工工藝技術(shù)研究

撓性接頭關(guān)鍵加工工藝技術(shù)研究隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 , 微小型系統(tǒng)在航空、航天、工程物理、兵器等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 , 地位也越來(lái)越重要。微小型化、輕量化已經(jīng)成為現(xiàn)代兵器和航天器的發(fā)展趨勢(shì) , 微小型結(jié)構(gòu)件的加工制造技術(shù)是制約這一發(fā)展進(jìn)程的瓶頸問題之一。撓性桿件是航天慣性儀表中的關(guān)鍵零件, 主要用于支撐撓性陀螺儀中的轉(zhuǎn)子,是一種無(wú)摩擦的彈性支承。轉(zhuǎn)子借助撓性接頭與驅(qū)動(dòng)軸相連, 它一方面?zhèn)鬟f驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn), 另一方面又允許轉(zhuǎn)子繞著垂直于自轉(zhuǎn)軸的兩個(gè)正交軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)。撓性桿件的內(nèi)撓性接頭作為支撐和轉(zhuǎn)動(dòng)的主要零件, 具有形狀尺寸小 , 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 加工精度要求高等特點(diǎn)。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(lái) , 復(fù)合加工技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械加工領(lǐng)域中一項(xiàng)飛速發(fā)展的先進(jìn)技術(shù),是機(jī)械加工領(lǐng)域當(dāng)前被著重推行的加工工藝方式之一, 它是在一臺(tái)機(jī)床上集成多種加工工藝 , 旨在實(shí)現(xiàn)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(dǎo)致的加工誤差。本文基于車銑復(fù)合加工技術(shù),針對(duì)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(guò)切削力計(jì)算 , 切削過(guò)程仿真以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證, 提出了撓性接頭及類似相關(guān)薄壁精密結(jié)構(gòu)件加工過(guò)程的參數(shù)選取, 加工工序編排 , 加工精度控制的加工工藝方法 , 研究結(jié)果表明所得加工工藝對(duì)細(xì)頸及薄壁件加工工藝的有效性。主要研究?jī)?nèi)容如下 :(1) 撓性接頭的完整加工及工藝優(yōu)化: 運(yùn)用車銑復(fù)合加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì) , 結(jié)合撓性接頭結(jié)構(gòu)特征 , 在一次裝夾 ( 或兩次裝夾 ) 中, 實(shí)現(xiàn)車、銑、鏜、鉆等加工方式 , 完成其剛性結(jié)構(gòu)方面的全部加工, 并優(yōu)化工藝方法 , 在保證其加工質(zhì)量的前提下 , 減少加工時(shí)間 , 提高加工效率。 (2) 撓性接頭關(guān)鍵結(jié)構(gòu)細(xì)頸薄壁結(jié)構(gòu)的加工工藝研究 : 以鏜削加工工藝為保證細(xì)頸圓弧加工質(zhì)量的方法, 通過(guò)切削力理論計(jì)算和有限元仿真研究切削過(guò)程中切削力對(duì)薄壁的影響, 對(duì)切削過(guò)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(yàn)證鏜削加工在細(xì)頸薄壁加工中的優(yōu)越性。(3) 撓性接頭加工工藝參數(shù)優(yōu)化 : 以撓性接頭關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的位置精度 , 尺寸精度 ,表面質(zhì)量為主要研究對(duì)象, 進(jìn)行相關(guān)工藝的試驗(yàn)加工及測(cè)量, 分析加工因素對(duì)加工質(zhì)量的影響 , 優(yōu)化加工工藝的切削參數(shù), 從而達(dá)到所需加工質(zhì)量要求。(4) 薄壁型結(jié)構(gòu)的加工工藝應(yīng)用研究: 將細(xì)頸薄壁加工工藝的切削基本規(guī)律總結(jié)并運(yùn)用于其他結(jié)構(gòu)的薄壁結(jié)構(gòu)加工中, 著重對(duì)切削方式的選擇 , 走刀軌跡的規(guī)劃和切削參數(shù)的優(yōu)化進(jìn)行拓展應(yīng)用 , 針對(duì)毫米級(jí)薄壁結(jié)構(gòu)提出普遍適用的切削加工方法。