免费论文：基于快速伺服刀架的自适应胎具的精密加工技术研究

薄壁零件具有壁薄、质量轻、结构紧凑等特点，为了达到减重增效的目的，在航空航天领域大量采用薄壁件。由于其壁薄、刚性差的特点，薄壁件的加工中存在着很多的困难，很容易因为装夹力、车削力、车削热、内应力、振动与变形等，使薄壁件在加工过程中产生很大的变形，加工精度不易保证，成品率较低。装夹在工件的加工过程中具有重要的地位，对于工件的成形精度具有很大的影响，尤其在薄壁件加工中。技术统计表明，有20%-60%的薄壁件加工误差是由薄壁件装夹变形引起的。因此，为了满足航空航天领域对于高精度薄壁件的需求，我们从薄壁件装夹夹具入手，解决薄壁盘类零件车削过程中，加工变形量大、精度不易保证、成品率低的问题。本文主要进行了以下几个方面的研究：一、提出了自适应定位胎具加工工艺系统的概念。通过实现薄壁件定位面与装夹夹具定位面间的自适应贴合，提高装夹面间的接触面积，减小装夹应力及装夹变形，提高薄壁件在切削过程中的刚度，实现薄壁件等切削厚度，最终实现薄壁件高精度、高效率切削加工。二、为了实现自适应定位胎具的概念，设计了自适应胎具加工工艺系统。该系统包括表面形貌测量和快速伺服切削系统。其核心思想是，通过表面形貌测量系统实现三维表面的数字离散化测量；而快速伺服切削系统实现三维微结构表面的单点切削。最终，将薄壁件装夹面变形形貌复制在薄壁件装夹夹具上，从而实现了薄壁件与装夹夹具在装夹面间的紧密贴合，减小了装夹变形。并通过有限元仿真分析，验证了该概念的理论基础的有效性。三、搭建了加工工艺系统，设计完成了测量、切削的程序算法的设计。针对压电陶瓷行程不足的问题，设计了放大机构，扩大了可复制工件表面范围；针对快速伺服切削中压电陶瓷的迟滞性等，设计了闭环控制系统。最后通过一系列微结构表面测量复制工艺实验，验证了该加工工艺系统对于薄壁件加工过程中对于自适应夹具加工的有效性。使得薄壁件高效、高精度的切削加工成为一种可能。

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