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)用越來越廣泛 , 地位也越來越重要。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 , 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,是一種無摩擦的彈性支承。轉(zhuǎn)子借助撓性接頭與驅(qū)動軸相連, 它一方面?zhèn)鬟f驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)矩而帶動轉(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)軸的兩個正交軸方向轉(zhuǎn)動。撓性桿件的內(nèi)撓性接頭作為支撐和轉(zhuǎn)動的主要零件, 具有形狀尺寸小 , 結(jié)構(gòu)復(fù)雜 , 加工精度要求高等特點。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(fù)合加工技術(shù)已經(jīng)成為機械加工領(lǐng)域中一項飛速發(fā)展的先進技術(shù),是機械加工領(lǐng)域當(dāng)前被著重推行的加工工藝方式之一, 它是在一臺機床上集成多種加工工藝 , 旨在實現(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(guān)實驗驗證, 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細頸及薄壁件加工工藝的有效性。主要研究內(nèi)容如下 :(1) 撓性接頭的完整加工及工藝優(yōu)化: 運用車銑復(fù)合加工技術(shù)的優(yōu)勢 , 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 , 減少加工時間 , 提高加工效率。 (2) 撓性接頭關(guān)鍵結(jié)構(gòu)細頸薄壁結(jié)構(gòu)的加工工藝研究 : 以鏜削加工工藝為保證細頸圓弧加工質(zhì)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(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)量為主要研究對象, 進行相關(guān)工藝的試驗加工及測量, 分析加工因素對加工質(zhì)量的影響 , 優(yōu)化加工工藝的切削參數(shù), 從而達到所需加工質(zhì)量要求。(4) 薄壁型結(jié)構(gòu)的加工工藝應(yīng)用研究: 將細頸薄壁加工工藝的切削基本規(guī)律總結(jié)并運用于其他結(jié)構(gòu)的薄壁結(jié)構(gòu)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(shù)的優(yōu)化進行拓展應(yīng)用 , 針對毫米級薄壁結(jié)構(gòu)提出普遍適用的切削加工方法。