超声振动切削技术在飞机交点孔加工中的应用研究

admin · 发表于 2022-9-22 11:00:05

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翼、身交点孔作为飞机的主承力部位，对飞机安全起着至关重要的作用。随着交点孔精度要求的不断提高，加工难度越来越大，传统的加工方法已不能达到要求。应用超声椭圆振动切削技术，成功解决了翼、身交点孔的精加工题目。本文结合某型号飞机的实际加工对超声振动切削技术在翼、身交点孔中的应用进行了研究。从超声椭圆振动切削系统研制入手，分析了中置刀片的超声振动运动，研究了双引导支撑的可行性，研制出快装柔性联轴器，实现快速装刀的同时消除了动力主轴对加工表面的影响。作为超声椭圆振动加工的平台，设计出用于翼、身对合加工的对接夹具，对结构进行了仿真及运动分析，避免了干涉，对不同位置夹持力进行了分析，优化出合理结果，通过试验验证了其刚度及在超声加工中的稳定性，成功应用于产品加工。从双引导结构中超声刀杆运动出发，分析了未切削、单刃镗削及双刃镗削时的刀杆的运动，通过试验验证了刀杆在未切削与双刃镗削时有着不同的运动形式；研究了前、后导与刀杆间隙差值及同轴度对单、双刃镗削刀杆运动的影响，在此基础上分析了加工中双刃镗削锥孔成形机理及扩孔机理。对超声椭圆振动刀杆微观运动进行了分析，阐述了超声椭圆振动利于刀杆减磨的原因。分析出超声椭圆振动加工中影响交点孔精度最主要因素是刀杆与导套间隙及导套同轴度，揭示出实际加工中间隙及同轴度都存在时双刃镗削的扩孔机理，通过对交点孔材料PH13-8Mo进行的一系列超声椭圆振动切削试验，验证了刀杆与导套间隙及导套同轴度是影响加工精度的主要原因，总结出交点孔尺寸精度的估算公式，在实际产品加工中得到较好验证。本文的研究工作对超声椭圆振动切削在飞机翼、身交点孔加工中更好的应用提供了一定的参考，为以后对超声椭圆振动切削技术在飞机翼、身交点孔加工中更深入研究奠定了基础。

超声振动切削技术在飞机交点孔加工中的应用研究

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