飞机复杂结构件数控加工变形的产生和抑制
航空发动机机匣加工变形分析与控制
航空发动机机匣加工变形分析与控制摘要：发动机会产生强大的推力使飞机快速地前进，是飞机动力的核心。
而机匣是发动机重要的一个组成部分，主要是用来承受发动机工作中产生的负载以及质量惯性力，设计和加工好航空发动机机匣对于航空发动机质量的提高有十分重要的意义。
为了实现发动机功能，在航空发动机机匣的设计中大都采用的整体、薄壁的回转结构。
是在机匣的机械加工中出现的变形问题会对航空发动机机匣加工的质量产生直接的影响。
本文主要是对航空发动机机匣的加工变形原因进行分析，且总结航空发动机机匣的加工变形问题控制措施，从而使航空发动机质量提高。
关键词：航空；发动机机匣；加工变形一、变形出现的原因对于航空发动机机匣来说，是由结构不同、功用不同的一些机匣组合件焊接而成的，加工制造航空发动机机匣的过程中，机械加工变形以及焊接变形是航空发动机机匣质量主要的两个影响因素[2]。
因为功用要求，使航空发动机机匣的设计是薄壁型结构，特别是人们对于大功率航空发动机的需求不断增多，进而使大直径的航空发动机机匣成为主要的制造类型。
在航空发动机机匣的设计中大都采用的整体、薄壁的回转结构。
加工航空发动机机匣的材料主要是高温合金、钛合金等，上述合金的硬度高，增加了加工的难度，尤其是在机匣的机械加工中出现的变形问题会对航空发动机机匣加工的质量产生直接的影响。
（一）装夹力航空发动机机匣是典型的一种薄壁结构件，因为航空发动机机匣的壁比较薄，部分航空发动机机匣最薄处只是几毫米甚至不足1毫米，导致航空发动机机匣刚性不强，继而导致航空发动机机匣在加工中易受到切削力、装夹力、残余应力（机械加工所产生的）的影响而发生变形。
在航空发动机机匣的加工中，要装夹固定零部件，当装夹力不平衡时，会对刚性较弱的航空发动机机匣施加不必要的附加力，进而致使在航空发动机机匣加工后出现变形。
由于装夹力致使的航空发动机机匣变形大都在航空发动机机匣的薄壁处以及端面等部位发生。
（二）切削力由于切削力导致航空发动机机匣加工变形的原因是刀具产生切削力对航发动机机匣产生作用，而出现让刀变形。
航空薄壁零件变形控制方法的研究
寸稳 定性难 以控制 ， 产 品一 次性合格率低 。这现 已成 为我国航 空 生产领 域 中的瓶颈 ， 因此 薄壁结构件加 工变形控制技 术 己成
为 飞行 器 制 造 中 亟 待 解 决 的关 键 问 题之 一 。
限 元 模 拟 分 析 预 测 工件 在 铣 削 过 程 中 的变 形 趋 势 和 变 形 量 。 根
据预测 的变 形量将刀 具进 行偏摆 ， 并将刀 具偏摆量录入 到数控 程序 中，使 得刀具在 实际切削加工 过程中偏 向工件 偏离方 向 ， 从而克服让 刀带来的壁厚不均匀现象 ， 实现加工误差 的补偿 。 薄壁结 构件 加工变形 由材料 内应 力所引起 ， 选择应 力分布
应优化装 夹方式合 理消除装夹 力对 后 应 力 重 新 分布 ， 达 到 新 的平 衡 状 态 ， 最 终产 生 加 工 变 形 。由于 重新平衡而产 生塑性变形 ， 薄壁 结构件在 加工过程 中材料 去除量 高 ， 甚至 能达 到 ９ ０ ％… ， 因此残余应 力释 放所 引起 的加工变形尤 为显 著。 （ ２ ） 加工过程 中切 削力 的影 响。板框类薄壁 结构件 的加 工 主要采用铣 削方式 ， 材料受铣 刀挤压作用 不断发生剪切 失效后 从材 料基体 上被去 除， 工件与铣 刀前 刀面 、 后 刀面之 间存 在变
好切 削力和零件局部刚度 的关系。降低切 削力和消除零件残余 应力是减小薄壁零件局部加 工变 形的主要途径 。 数控加工理 论 研究和实 际应用 表明高速切 削具有较小 的切 削力 ， 从而在加 工
过 程 中产 生 的让 刀 变 形 效 应 较 小 ， 同时， 由于切 削热大 部分 由
数控机床技术在航空航天制造中的应用案例研究和发展趋势
数控机床技术在航空航天制造中的应用案例研究和发展趋势概述：航空航天制造是高技术、高精度、高要求的领域之一，对制造工艺和设备有极高的要求。
数控机床技术作为一种先进的制造技术手段，已经在航空航天制造中得到了广泛的应用。
本文将以案例研究的方式，深入探讨数控机床技术在航空航天制造中的实际应用，并分析其发展趋势。
案例研究一：数控机床在飞机结构零件加工中的应用数控机床技术在航空航天制造中的应用领域之一是飞机结构零件加工。
传统的加工方法通常需要多道工序，工艺复杂，易出现加工误差。
而数控机床技术的出现有效地解决了这一问题。
以某航空公司的飞机结构零件加工为例，通过数控机床的应用，在提高生产效率的同时，还能保证零件的高精度加工和一致性。
数控机床系统可以根据设计图纸自动调整刀具位置、切削速度和加工路径，实现精确的加工操作。
与传统机床相比，数控机床具有高速、高精度、高稳定性的特点，十分适合飞机结构零件的制造。
此外，数控机床还具备监控和检测功能，可以实时监测加工过程中的各项参数，并及时调整，确保加工质量。
发展趋势：随着航空航天工业的不断发展，对航空零部件的精度和质量要求越来越高。
数控机床技术在航空航天制造中的应用将会得到进一步的推广和发展。
首先，数控机床技术将更加智能化。
未来的数控机床将会具备更强大的自主判断和自适应能力，通过先进的算法和传感器技术，能够实现更准确、更高效的加工过程。
例如，机床可以通过扫描传感器实时检测切削力和温度，调整刀具参数，以避免因过热而引起的损伤。
其次，数控机床将追求更高的精度和稳定性。
随着科技的进步，新材料和新工艺将会被广泛应用在航空航天制造中，对机床的精度和稳定性提出了更高的要求。
未来的数控机床将会采用更精密的传感器和控制系统，以实现更高的加工精度和更小的误差。
再次，数控机床将更加灵活多样化。
航空航天制造中的零件类型繁多，需要不同的加工工艺和工具。
未来的数控机床将会具备更强大的灵活性，可以适应各种不同的零件加工需求。
飞机复杂结构件数控加工变形的产生和抑制
前 言 加 工完 ， 这 样可减少 复杂 多槽子零件加 工的变形。 随 着现代飞机 高速、 高机动性能 要求的不断 提高， 飞 机上 大多主承 四 整 体 结构 件 加工 变形 的校 正 力 构件如框 、 梁、 壁板、 接 头、 缘条 、 机 加肋等越 来越多地采用大 型复杂 从 当前的研 究结果 来看 ， 大型 整体结 构件 在加 工中变形产生 的原
工件 毛坯在切削加 工后， 由于夹具夹紧 的缘 故 ，于变形 的彻底消 除。 辅 以科 定 的变 形 ， 由于 这种 变形 是 工件加 工夹 具带 来的 ， 所以 这 种变形 比较 学的 校形 措施 ， 才能 保证整 体 结构 件的 制造 精度 。 目前多采 用压 力机 难 以预防 。 考虑 到工件本 身特性 ， 当工件的 整体厚度越 大 时， 其刚 度也 和弯 曲机对 零件进 行校正 。 但一些工件 由于 自 身材料 的原 因， 不允许 校 随之增 大 ， 由此带 来的残余应 力也也 比较小 。 但是 当工件整 体厚度较小 正； 这 种工件如果 产生的 变形量 ， 超过 零件 的允 许公差 ， 这 种工件 由于
专
飞机复杂结构件数控加工变形的产生和抑制
潘龙社 曹桢 中航 工业飞机西安飞机分公司
【 摘要 】本文介 绍了飞机复杂结构件加工变形的产生 原因。 阐述 了 复 ２ ． ３ 切 削加工 工艺的优 化 杂结构件已去除材料残余应 力的释放和 切削加工表 面 残余应 力 对工件 变形 要减少 整体结构件 的加工变形 ， 从 工艺角度出发； 主要是合理安 排 的影响。 介 绍了 几种 消除毛坯 残余应 力 、 高速切削和切削加工工艺 优化等抑 加 工工艺步骤及每道 工序的余量分 配。 对于双面零件 ， 要从两面均 匀去 制整体 结构件加工变 形的策略。 针对复杂结构件变形， 介 绍了 科学的校正 方 余 量加工 。 夹具的改进 也可有 效控制工件变形 。 在加工飞机 整体薄壁结
航空整体结构件加工变形控制与校正关键技术分析
航空整体结构件加工变形控制与校正关键技术分析【摘要】本文主要探讨航空整体结构件加工变形控制与校正的关键技术。
在介绍了研究背景、研究意义和研究目的。
在分析了加工过程中的变形原因，探讨了变形控制技术和校正方法，同时关注了技术中存在的挑战和发展趋势。
结论部分总结了问题并展望未来的研究方向。
航空整体结构件加工变形控制与校正是一个重要的研究领域，对于提高航空器件加工质量和精度具有重要意义。
本文从理论和实践的角度探讨了该领域的关键技术问题，为进一步研究和应用提供了参考。
随着航空工业的不断发展，相信这一研究领域也会迎来更多的机遇和挑战。
【关键词】航空整体结构件、加工变形控制、校正关键技术、引导背景、研究意义、研究目的、变形原因分析、控制技术、校正方法、关键技术挑战、技术发展趋势、问题总结、未来展望、研究展望.1. 引言1.1 研究背景航空整体结构件加工变形控制与校正是航空制造领域中一个重要且具有挑战性的问题。
随着航空工业的发展，航空整体结构件的制造要求越来越高，对加工精度、稳定性和质量控制提出了更高的要求。
在加工过程中，由于材料性能、加工工艺、工件结构等多种因素的影响，往往会导致结构件产生形状和尺寸的变形，进而影响到产品的装配和使用性能。
研究背景中有关变形控制与校正的关键技术分析，能帮助我们更好地理解变形的机理及其影响因素，为解决航空结构件加工中的变形问题提供有效的技术支持和指导。
通过深入分析加工过程中可能存在的变形原因，探讨现有的变形控制技术和校正方法的优缺点，以及面临的关键技术挑战和发展趋势，将有助于指导相关研究与实践，推动航空整体结构件加工技术的持续发展与进步。
1.2 研究意义航空整体结构件加工变形控制与校正是航空制造领域中一个至关重要的技术问题。
在飞机设计与制造过程中，结构件的几何尺寸和形状精度直接影响着飞机的性能和安全。
对于航空整体结构件加工变形控制与校正的研究具有重要的意义。
航空整体结构件的加工变形直接影响着其装配质量和性能稳定性。
设计师必看，飞行器结构优化设计的关键问题！
设计师必看，飞行器结构优化设计的关键问题！新世纪以来，先进制造技术的发展极大地促进了我国航空航天技术与高端装备的进步，其中以增材制造为代表的整体结构构型制造工艺正成为实现下一代航空航天飞行器结构系统轻量化、高性能和多功能研制的有力保障，也极大地促进了结构整体构型设计理论与方法的发展。
在飞行器结构的研制过程中，结构的整体构型使结构主承力框架、次承力件和设备安装支架等承载环节实现整体化构造、一体化布局和紧凑性、轻量化构型设计，可最大限度地减少结构的工艺分离面，省去受限于制造工艺而添加的过渡辅助结构特征和连接件，大幅提高结构完整性。
《飞机设计手册》明确指出，大型复杂结构件，尤其是主承力结构件采用整体构型设计，不但可以减少零件数目、降低结构重量，而且飞机结构效率、承载性能和可靠性可成倍甚至数10 倍提高，可以说结构整体构型是先进飞行器设计与制造技术进步的重要标志之一。
随着新型飞行器性能要求的不断提高，结构整体构型设计已经超越了传统的结构传力路径构造和承载的一体化范畴。
当前，结构承载性能与防热、减振、降噪、电磁等多功能、多尺度、跨学科的一体化设计与制造显得越来越重要。
近年来，作为整体结构构型设计的基础，以拓扑优化为代表的结构优化设计理论与方法在计算力学领域以及航空航天、机械工程应用中取得了长足的进步，引发了创新设计方法的变革，其显著的工程应用效果成为众多学科领域的研究热点。
然而，现有结构拓扑优化设计理论与方法仍然属于单一结构构型设计模式，在结构整体构型设计中通常只能采用结构拓扑和功能特征布局的串行设计方式，即先通过拓扑优化确定结构构型，然后进行详细结构设计并在特定预留位置设计功能特征。
这种顾此失彼的设计方式不仅无法体现从结构构型到功能特征以及从主承力框架到次承力件力学性能之间的耦合关系，而且难以实现系统刚度、质量等特性以及多学科功能的匹配协调设计，实际过程中往往需要添加辅助支撑和配重来补偿传力路径并调节系统质量分布，结果造成系统增重、承载性能下降，无法满足先进飞行器整体结构构型设计的力学性能与多学科功能要求。
飞机制造过程中的数控加工技术应用
飞机制造过程中的数控加工技术应用飞机制造是一个需要高精度、高性能加工技术的行业，而数控加工技术是现代制造业中不可或缺的一部分。
数控加工技术已经被广泛应用于飞机制造的每个环节，从飞机零部件的设计、加工到组装，都有数控加工技术的影子。
本文将从飞机制造中数控加工技术的应用入手，深入探究数控加工技术在飞机制造中的作用，包括其发展历程、应用范围及未来的发展趋势。
一、数控加工技术在飞机制造中的发展历程数控加工技术最初的应用是在20世纪60年代，当时的主要目的是提高加工效率和精度。
经过几十年的发展，随着工业自动化程度的提高，数控加工技术的应用范围越来越广泛，并且不断改善和升级。
而在飞机制造行业中，数控加工技术的应用也经过了一定的发展历程。
早期的飞机制造过程主要采用人工操作和传统的机械加工方式，色差、误差大、效率低下，难以满足飞机质量和生产效率的要求。
1970年代末，随着航空工业的发展和自动化水平的提高，数控加工技术被引入飞机制造中。
在数控机床上，只要将设计好的CAD图形转化为NC程序，数控机床就可以自动完成对工件的加工。
二、数控加工技术在飞机制造中的应用范围数控加工技术在飞机制造中的应用范围非常广泛，包括飞机零部件的制造、试验、组装等多个环节。
在飞机零部件的制造中，数控加工技术主要用于机翼、发动机舱壁、底盘等零部件的加工。
相比传统的机械加工方式，数控加工技术可以提高加工的精度和效率，缩短制造时间。
此外，在试验环节中，数控加工技术也可以用于飞机模型的制作和测试，为飞机设计提供更为准确的数据和参考。
在组装环节中，数控加工技术也有非常重要的应用。
为了确保飞机的结构安全和飞行性能，飞机的组装需要非常高的精度和可靠性。
数控加工技术可以实现高精度零部件的精确组装，大幅提高组装精度和效率，确保飞机的安全飞行。
三、数控加工技术在飞机制造中的未来发展趋势随着科技的进步和需求的不断变化，数控加工技术在飞机制造中的应用也在不断地发展和改进。
数控技术在飞机零件加工中的应用
关健词:飞机制造 数控加工技术 CAD/ CAM 系统 中图分类号:TG6 59 文献标识码 : A 计算机技术的不断发展， 使得飞机先进制 造技术处于不断变革之中， 传统技术不断精化， 新材料、新结构加工，成形技术不断创新， 集 成的整体结构和教字化制造技术构筑了新一代 飞机先进制造技术的主体框架。目前的飞机制 造公司数控技术应用水平高， 不仅数控设备利 用率高， 主轴利用率高， 而且加工效串极高， 加 工周期短， 劳动生产率也不断提高了。飞机制 造业中数控技术发展现状和应用水平主要休现 在: 广泛采用CAD/ CAM 系统和DN C 技术， 达到数控加工高效率， 建立了柔性生产线和发
皿 路 粗
SiN&E aGC.zT， aEn e oE o
二 ，， 下
工 业 技 术
.Hale Waihona Puke 数 控 技 术 在 飞 机 零 件 加 工 中 的 应 用
李 立冬
( 郑州飞机装备有限贵任公司机动工具处
摘 备 以及用 于数控 加 工的 飞机 零 件。
河南郑州
450005 )
要:防着计算机和数控机床的出现， 数控技术在飞机制造业得到了广泛的应用。文章论述了飞机数控加工技术、飞机数控加工设 文章编号:1672- 3791(2007)10(a卜0011- 0 1 目前拥有的主要大型数控设备包括: 五坐 标数控龙门铣床、六坐标数控卧式铣,t 床、 立式加工中心、卧式铣镬中心，数控长拓铣 等。为了减轻飞机重t , 结构件的壁厚越来 越薄， 在加工中避免产生零件变形和提高加工 效率， 采用高速铣削技术已是必然的发展趋 势， 高速铁床的应用也将越来越多。
发达国家飞机制造行业大多数在 70 年代 末8。 年代就已经广泛地应用了分布式数字控 制枝术(Dis trib uted N C,D NC) 。采用这种 技术具有明显的经济和技术效益， 可提高生产 率。数控设备实施了数控加工的分布式故字 控制、数控程序和加工管理数据( CA M B) , 具备了加工实体仿真手段和数字化加工生产 线， 提高了散控金属切削设备的效率 ， 充分发 挥了先进设备的功能。 2 3 高速切削 高速切削与常规切削相比具有明显优点 : 展 了高速 切削 加工技术 。 加工时间减少约 6 0% 一 0% ， 8 a 进给速度提高 5 一10 倍， 材料去除率提高3- 5 倍， 刀具耐用 ，数控加工技术概述 度提高 70%， 切削力减少约30%， 表面粗糙度 可达8 - 10 ”m ， 工件温升低， 热变形、热膨 目前， 数控加工技术已成为应用干当代各 胀减小。 适宜加工细长、复杂薄壁零件等. 个制造领域的先进制造技术。数控加工的最 大特征有两点:一是可以极大地提高精度， 包 飞机大型复杂整体结构件采用高速数控加工 技术是近几年飞机 机加技术发展的一种趋 括加工质量精度及加工时间误差精度。 二是加 势。飞机制造公司的高速加工中心 ， 用于航 工质且的重复性， 可以稳定加工质量， 保持加 空航天铝合金、复合材料零件的加工。对铝 工零件质量的一致. 数控加工具 有如下优 5000m/ 点 提高生产效率， 不需熟练的机床操作人员。 合金高速加工. 切削速度可达2000 一 mm， 主轴转速 达 10000- 40000r / mi n ， 加工进 提高加工精度并且保持加工质盆; 可以减少工 给速度为2 一20 m/ min ， 材料去除率 30 一 装卡具。可以减少各工序间的周转， 原来需要 4 0k g / h , 用多道工序完成的Z 件， 用数控加工可以一次 装卡完成， 缩短加工周期， 提高生产效率;容易 2 . 4 柔性 加工 飞机制造公司非常重视应用高自动化水 进行加工过程管理.可以减少检查工作盈.可以 加 降低废 次品串， 便于设计变更， 加工设定柔 平的制造系统 提高新飞机研制生产能力， 强企业竞争力。70 年代末 0 年代先后建立了 性。 容易实现操作过程的自动化， 一个人可以 柔性制造系统( F MS )用于飞机结构件柔性加 操作多合机床; 操作容易， 极大减轻体力劳动 工， 在新机研制中发挥了重要作用。9 0 年代 强度。随着制造设备的数控化程度不断提高. 数控加工技术在我国得到日益广泛的使用. 中后期， 由于高速切削机床技术的发展和进 步， 飞机整体加工件的增多， 开始较广泛应用 柔性加工单元或以柔性加工单元组成柔性生 2 飞机数控加工技术 产线来加工飞机整体结构件(在汽车制造业领 2.1 CA CAM系统 D/ 随着计算机和数控机床的出现， 飞机这种 城 也 同 样 得到 应用 ) 。 高科技产品终于找到了摆脱原始生产方式而 3 飞机数控加工设备 迈向 数字I 协调与传递尺寸的 CAD/ CAM 途 技术性能先进的现代飞机决定了飞机结 径。从此 ， 飞机生产方式发生了质的 K跃。 构件必须强度高、刚度大，重量轻， 因而必 数控加工技术应用的关键在于计算机辅助设 须尽可能多地采用整体结构件， 如大型整体壁 计和制造(CA D/ C AM) 系统的质丘。由于计 板、整体框以及钦合金、复合材料的结构 算机技术的迅速发展， 计算机的图形处理功能 件。另外， 高强度合金俐的梁、肋和接头类 有了很大增强.基于CA D/ C AM 技术进行图 的零件也是结构复杂 数且众多。这些飞机 形交互的自动编程方法日趋成熟， 这种方法速 结构件由干整体结构件的比重加大， 使得需要 度快，精度高 、直观、使 用简便和便干检 机械加工的工作量大为增加， 而且飞机结构件 查。应用CA D/ CAM 自动化设计制造应用 大多与气体动力学外形有关， 普通机床是根本 软件， 并结合工艺知识数据库，切削参敖数据 无法加工的， 必须采用多坐标数控机床加工。 库、各种规范化的技术资料作为使用工具， 因 而设计与工艺手段先进， 工艺精良， 数控加工 同时 。 由于飞机结构设计的需要， 对零件减轻 程序优质， 缩短了工艺准备周期， 提高了设备 重最提出了严格要求. 这些整体结构件的加 利用率和生产效率 . 大大缩短了零件生产周 工特点多 是采用整块厚铝板进行加工 ， 直到 期。 最后零件加工出来， 厚铝板85%- 95%以上的 材 料都 变 成切 屑 ， 械加 工工 作 It 非常 大 。 机 2 ， 【翻技术 2 ”二 科技资讯 S CI N 及 TECHN E CE OLOOY IN ORMATION F
飞机结构件数控加工方案快速生成技术研究
如果想要制成飞机机体的骨架 以及飞机 的气动外形 ， 飞机结构件是不可 缺 少 的。 飞机 结 构件 的 品种非 常多 而且形 状 比较 复杂 ， 所用 的材料 也不 相 同 ，
它 比一 般 的机械 零件 加工 的难 度会 增 大 ， 对制 造水 平 的要求 也 比较高 。在飞
机的各种产品之 中， 零件加工的很大部分是结构件的数控加工。以新一代的
似度 最大 的方 案 ，如果零 件相 似 ，那么 它们 的加 工方案 也是 相似 的 ，这一 点 可 由相似 性原 理得 到 ，由此看来 初始 方案 就相 似于零 件最 终 的加工 方案 ， 对 于工 艺人 员而 言 ，他们 只需 要做一 些修 改就 可 以完成 方案 的编制 了。此外 ， 方案 库 的扩充将 会 提高初 始方 案 的准确性 ， 快 速 生成技 术给 方案 库提 供 了方 案管 理模 块加 快 了方案库 的扩 充 。 （ ２） 方 案快 速编 制 修改 以及 新建 方案 的便捷 性从 方案 快速 编制可 以体 现 出来 ， 方案 快速 编 制保证 了编制 的效率 ， 主要 是从操 作 与逻辑 两方 面 。 操 作可 以给 工艺 人员提 供方 案编 制的方 法 ，而逻 辑保 证 了操 作 的正确 性 ，这两 者是 相互 配合 的 ， 从 而使 得失 误大 大地 减少 了 ， 方案 编制 的效率 也得 到 了很大 的提 高 。 操 作可 以
１ ． ２ 材 料 特点
分为两类， 分别是节点操作与整体控制。 节点操作提供 的功能是面向节点的， 比如节点的新建 ，插入以及编辑等 ，整体控制是要从宏观上规划工艺规程， 比如节点的移动 ， 合并以及对整体控制策略进行调整等等。节点的移动指的
飞机结构件复杂加工特征识别技术的研究与实现的开题报告
飞机结构件复杂加工特征识别技术的研究与实现的开题报告1.研究背景与意义随着航空工业的快速发展，飞机复杂结构件的加工越来越受到关注。
传统的加工方法往往需要大量的人工干预和经验积累，这样一来不仅效率低下，而且还容易出现失误，因此需要在加工过程中增加自动化和智能化的技术。
在这方面，结构件复杂加工特征识别技术将会大有用处。
它可以通过对复杂结构件的数字化表达，对结构件进行特征识别，自动生成加工程序，提高加工的效率和准确度，降低人工干预的成本。
2.研究内容本文主要研究飞机结构件复杂加工特征识别技术的研究与实现，包括以下方面：(1)飞机结构件数字化表示技术的研究：将复杂结构件通过数字化手段实现表达，包括CAD/CAM软件的应用、三维扫描和点云数据处理等。
(2)特征提取和识别技术的研究：通过对数字化表达的复杂结构件进行特征提取和识别，进而自动生成加工程序，如轮廓特征的提取、开孔位置和尺寸的识别等。
(3)加工过程自动化技术的研究：研究如何将自动生成的加工程序应用于加工过程中，包括机床自动编程等。
3.研究方法本文将采用实验研究和计算机模拟相结合的方式，具体方法如下：(1)实验设计与构建：根据实际飞机结构件加工情况，设计样本或构建虚拟样本。
(2)数据采集：对设计的样本或虚拟样本进行数字化表达，采集数字化数据，包括CAD/CAM软件输出的图形、点云数据等。
(3)特征提取与识别：基于数字化数据，研究特征提取和识别的算法，并建立特征库。
(4)加工程序自动生成：基于特征库，自动生成加工程序。
(5)加工实验：将自动生成的加工程序应用于实际加工过程中进行验证。
4.预期成果通过本文的研究，预计得到以下成果：(1)飞机结构件的数字化表示技术，包括CAD/CAM软件应用、三维扫描和点云数据处理等。
(2)针对复杂结构件的特征提取和识别算法，建立特征库。
(3)自动生成加工程序的算法，包括轮廓特征、开孔位置和尺寸等。
(4)应用上述算法和工具实现复杂结构件的加工。
数控加工产生误差的根源及解决方案（二篇）
数控加工产生误差的根源及解决方案本文从数控机床加工过程中误差产生的根源入手，分析了各类误差产生的原因并找出了减少误差的解决方案。
数控机床是机电一体化的高科技产品，用数控加工程序控制数控机床自动加工零件，不必使用复杂、特制的工装夹具，就能够较好地解决中、小批量，多品种复杂曲面零件的自动化加工问题。
但在零件加工过程中，由于种种原因，会造成零件不合格，甚至于产生废品。
本文从加工中误差产生的原因入手，分析并找出减少误差的解决办法。
零件在数控机床上加工过程中，误差主要四个方面：一、误差是制造工艺不合理造成的；二、误差是程序编制不科学造成的；三、是工装使用不当造成的；四、是机床系统自身误差产生的。
制造工艺不合理造成的加工误差在现实生产中，由于工艺设计不合理而造成的误差一般有以下几种形式。
2.1.加工路线不合理而产生的误差由于孔的位置精度要求较高，因此安排镗孔路线问题就显得比较重要，安排不当就有可能把坐标轴的反向间隙带入，直接影响孔的位置精度。
2.2.刀具切入切出安排不当产生的误差铣削整圆时，要安排刀具从切向进入圆周进行铣削加工，当整圆加工完毕之后，不要在切点处取消刀补或退刀，要安排一段沿切线方向继续运动的距离，这样可以避免在取消刀补时，刀具与工件相撞而造成工件和刀具报废。
当铣切内圆时也应该遵循此种切入切出的方法，最好安排从圆弧过渡到圆弧的加工路线，切出时也应多安排一段过渡圆弧再退刀，这样可以降低接刀处的接痕，从而可以降低孔加工的粗糙度和提高孔加工的精度。
2.3.工艺分析不足而造成的误差普遍性的零件结构工艺性并不完全适用于数控加工中，但以下几点的特别注意：2.3.1.采用统一的定位基准，数控加工中若没有统一的定位基准，会因零件的重新___而引起加工后两个面上的轮廓位置及尺寸不协调，造成较大的误差。
2.3.2.避免造成欠切削或过切削现象，在数控车床上加工圆弧与直线或圆弧与圆弧连接的内外轮廓时，应充分考虑其过渡圆弧半径的大小，因为刀具刀尖半径的大小可能会造成欠切削或过切削现象。
复杂曲面零件数控加工的关键问题——解读《复杂曲面零件五轴数控加工理论与技术》
1五轴数控加工简介复杂曲面零件作为数字化制造的主要研究对象之一，在航空、航天、能源和国防等领域中有着广泛的应用，其制造水平代表着一个国家制造业的核心竞争力。
复杂曲面零件往往具有形状和结构复杂、质量要求高等难点，是五轴数控加工的典型研究对象。
当前，复杂曲面零件主要包括轮盘类零件、航空结构件以及火箭贮箱壁板等，如图1所示。
轮盘类零件是发动机完成对气体的压缩和膨胀的关键部件，主要包括整体叶盘类零件和叶片类零件。
整体叶盘类零件的叶展长、叶片薄且扭曲度大，叶片间的通道深且窄，开敞性差，零件材料多为钛合金、高温合金等难加工材料，因此零件加工制造困难。
叶片是一种特殊的零件，数量多、形状复杂、要求高、加工难度大且故障多发，一图1复杂曲面零件直以来都是各发动机厂生产的关键。
航空整体结构件由整块大型毛坯直接加工而成，在刚度、抗疲劳强度以及各种失稳临界值等方面均比铆接结构胜出一筹，但由于其具有尺寸大、材料去除率大、结构复杂、刚性差等缺点，因此加工后会产生弯扭组合等加工变形。
随着新一代大型运载火箭设计要求的提高，为保证火箭的可靠性，并减轻结构质量，提高有效载荷，对火箭贮箱壁板网格壁厚精度和根部圆弧过渡尺寸都提出了更严格的要求。
五轴数控铣削加工具有高可达性、高效率和高精度等优势，是加工大型与异型复杂零件的重要手段。
五轴数控机床在3个平动轴的基础上增加了2个转动轴，不但可以使刀具相对于工件的位置任意可控，而且刀具轴线相对于工件的方向也在一定的范围内任意可控。
五轴数控加工的主要优势包括：①提高刀具可达性。
通过改变刀具方向可以提高刀具可达性，实现叶轮、叶片和螺旋桨等复杂曲面零件的数控加工。
②缩短刀具悬伸长度。
通过选择合理刀具方向可以在避开干涉的同时使用更短的刀具，提高铣削系统的刚度，改善数控加工中的动态特性，提高加工效率和加工质量。
③可用高效加工刀具。
通过调整刀轴方向能够更好地匹配刀具与工件曲面，增加有效切宽，实现零件的高效加工。
航空结构件数控加工变形及其控制策略
２ ． 航空 结 构件 及其 特点 整体 结 构件 的 特点是 零件 在加 工 的过 程 当中需要 去 除很 多 的材 目 前 看来为了适 应整个航 空事业的发展， 在设 计过程 中被广泛使 用 料， 同时零 件的截面 形状相对 复杂很 多， 零件的原材 料当中的宏观 内应
的是具 有整 体结 构的薄 壁结构 件， 具 有这 样结 构的典 型零件有 飞机 的 力会在材 料不断 进行加 工的过 程中逐步 的释放 出去 。 通 过对 实际 状况 肋、 壁板、 框、 梁、 飞机的座 舱盖骨架等 等， 这 些零部 件具 有 的最大的特 的研究我们 可以看到如果 内应 力的分布是不一样的 ， 那么零件产生变形 征是在 结构 为薄壁、 零件 的截面尺寸相 对较小 ， 零件在 外形尺寸上相 对 的程 度也会是不 同的 ， 同时变形 的程度会 同材料 在切除 的过程中如果力 较大 、 结构 上非 常复杂而且零件并 不是 对称 的等一 系列 的特 点。 零件 的 矩不 平衡那么就会直接影 响零件的变形。 材 料是 以弹 性较 小的钛合 金及铝 合金 作为主要 的原材 料， 其 制造加 工 要克 服内应 力所 引起 的整体 变形 ， 在 整个航 空结 构件数 控加 工的 的工艺 通常采 用的是 轧制板 、 锻件或预 拉伸件 ， 加 工方式通常采 用的是 过程 中主要采用下面 的几种方法 ： 首先 ， 从原材 料方面看 我们要选用应 数 控铣 削。 在飞 机的 零件 当中通 常在用 具有 薄壁和 薄腹板 构成薄壁 结 力分 布相对 均匀 的原 料。 从上 面的分析 我们可 以知 道整体 变形 的主要 构， 这样 的零部件通常局部 刚性相对 差一些 ， 而整体件 的最大特点其外 原 因是 内应力 ， 所 以选择应 力分布均 匀的原料 对应 力测量 是 非常 方便 形、 截面尺寸具 有是 多样性 ， 零件 的结 构在形 状上相 对比较 复杂 、 而且 的， 只有掌握 了他的 内应 力是如何进行分布的 ， 我们才 能避免 零件外形 并不是对 称的。 有一些零 部件不仅具 有薄壁 同时还有整 体这样 的特征 。 的整体变 形 ； 其次 是可以根 据原材 料的不 同来进 行毛坯 内应 力的预释 在 加 工的过程 中， 整 个零件 在毛坯 状 态时 需要进行 一些 例如拉 伸之类 放 ， 这 里面包含 有两种 方式 我们可 以根据 实际的 情况来 选择 不同 的释 的预处 理。 这样 的处理 过程 ， 无法消 除材料本 身的内应 力。 所以会 出现 放方法 。 最后一种方式 是 由一些 研究人员通过仿真以及不 断的实验 ， 对 些变 形的问题。 航空结构 件的安全校正 理论 进行了不 断的研究 ， 从而提出了一个 针对复 杂变形 的校正 方法 ， 那就是 通过 机械 的方法 来校正 已经发 生的整 体变 ３ 航 空结 构 件数 控 加 工中出现 变 形的 原 因
飞机结构件数控加工典型工艺及切削参数研究
以增加飞机的运载能力 ，提高机动性 ，加大航程。
收稿 日翔：２ １－ ８ ０ ０ １ ０－ ４ Ｉ者 簧／： 文杰 （９６ ｔ ｒ 李 １７ 一），男 ，陕西渭南人 ，讲师 ，工程硕士 ，研究方 向为数控加工技术 、实训教学与管理 。
第３卷 ４
第１ ２ １－ （ ［３］ 期 ０２ １下） １９
工效率具有十分重要的作用。
２ 数控加工典型工艺
２１ 数 控加 工典 型工 艺 ．
数 控 加 工 典 型 工 艺 是 根 据 零 件 结 构 等工 艺 特
１ 飞机结构件及 其材料特 点
１１ 飞机结构件 ． 飞 机 结 构 件 是 构 成 飞机 机 体 骨 架 和 气 动 外 形
的 重 要 组 成 部 分 ，它 们 品种 繁 多 、形 状 复 杂 、材 料 各 异 。 整 体 结 构 件 尺 寸 大 、壁 薄 、易 变 形 。 与
重比 ） 的提高 ，对材料的耐温要求也越来越高。 ４ 成本高，价格贵。飞机结构件 材料 比一般 ）
材 料 价 格 昂 贵很 多 ，如 果 加 工 失误 ，会 造 成 很 大
的经济 加 工过 程 中 ，典 型 工 艺 和 切 削 参 数 的正 确 选 用 对 保 证 数 控 加 工 质 量 、提 高 加
飞 机 结 构 件 材 料 的重 要 特 点 ，减 轻 结 构 件 质 量 可
其适 合 于 材料 比较 昂贵 ，而 且要 求 比较 高 的场 合 。 对 于 那 些 产 品 品种 比较 单 一 ，产 品 类型 有 较 大 的
相似性 ，大 多数零件相似程度高，产 品更新速度 慢 的企业 来说 ，总结数控加 工典型工艺可以方便
长 、制 造 水 平 要 求 高 和 技 术 难 度 大 等 特 点 。 例 如 壁 板 、 梁 、框 、肋 、 接 头 、 座 舱 盖 骨 架 和 蜂 窝 结 构 等 结 构 件 。其 中框 、 梁 、 肋 、壁 板 和接 头 是 各
长梁类零件加工中变形的控制
作者简介 ： 安卫星 （９８ ） 男 ， １７一 ， 河南太康人 ， 工程师 ， 士学位 ， 学 主要研究数 控加工工艺 ， 数控编程等 。
１０ ４
《 装备制造技术） ０２ ２ １ 年第 ４ 期 精加工外形保证外形 ，测量结果合格后再精加工 内 形， 根据壁厚来保证内形 。 ３３ 优化方案的优点 ． （） １ 工艺方案不 同。原方案只是把外形精铣到
及编程 方式进行优化 ， 以此有效控制零件 的变形 。 关键词 ： 变形 ； 工艺分析 ； 程序优化
中 图分 类 号 － Ｈ１ Ｔ ６ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ — １ ０ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ２】４ ０ ４ — ３
飞机上 的铝合金大型零件 ， 包括框 、 壁板等 ２１ 毛料 状态 梁、 ． 板料尺寸 １ ０ ｍ Ｘ ３ ０ ｌ，共加工 ６ ， ０ ０ｉｌ ４ ｍ ５ ｎｌ 件 结构件 。如 ： ｌ 第 纵墙根部 、 号油箱上壁板、 号油 １ １ ０ ｌ 以便保证毛 ｎｎ 箱下壁板等。其 中， １ 第 纵墙根部外形为机翼理论外 每两个零件之间距离应尽量小于 ５ ｉ， 形； 零件 长度长 ， 角度多 ， 结构复杂 ， 容易变形 ， 严重 料够 加 工 。 粗加工之前 ， 铣完基准面之后 ， 将外形样板铺在 制约了零件生产 的进度。下面以第 １ 纵墙根部为例 ， 戈向偏移 １ ９ ｉ， 向偏 移 ５ｍｌ＇ ４ ｌ， 通过对此零件 的加工工艺方案分析 ，可以为墙类及 零件上表面划 出原点 ， ２４ｍ １ ｍ即为第二件零件原点。在真空平 台上完成 ６ 长梁类零件的加工提供参考。 件零件的粗加工 ， 然后进行单件半精 、 精加工 。 ２２ Ｊ －阶段 的划分 、 助工 序 的安排 ． ｊｒ Ｄ 辅 １ 结构分析 （） １ 由于零件细长易变形 ， 腹板、 缘条 、 筋条较薄 ， 所以分 ３ ｎ ＋ａ工阶段： 粗加工 、 半精加工 、 精加工 。 第１ 纵墙根部 ， 是飞机的外翼部分 ， 是外翼的重 （） ２ 每个阶段之后 ， 安排校正工序 ， 这样有利于 要 承力 结构 件 ， １ 墙 由根 部 、 第 纵 中段 、 段 共 ３部 外 加工过程中应力的释放 。 分组成 ， 根部从翼根对接面至第 ｌ 肋。 ０ 中段与第 ｌ ￣ ｇ ） ｔ 墙根部对接 ， 是较长的墙类零件。上下翼面缘条及内
机械零件变形成因分析及应对措施
机械零件变形成因分析及应对措施摘要：零件变形是机械加工中经常遇到的问题。
明确零件变形的成因，掌握防止零件变形的措施，对于提高零件的加工质量十分重要。
关键词：零件变形内应力加工工艺变形是机械零件在加工过程中普遍存在的现象，它会使零件的加工质量和性能发生改变，从而影响零件的精度和寿命，零件的加工中必须有效防止零件变形。
笔者根据多年实践和体会，就机械加工中零件变形成因及应对措施阐述如下。
一、机械加工中零件变形的成因就变形的成因来讲，零件的变形是各种力作用的结果。
产生变形的作用力可分为两类。
一类是加工过程中产生的外力。
它来源于零件加工过程中的各种夹紧力、切削力、冲击力等，引起零件在刚性较差的方向产生弹性形变，出现让刀现象，加工结束后弹性恢复，使其达不到加工精度。
另一类是零件内部产生的内应力，它来源于零件内部。
因加工条件改变，引起零件材料内部组织变化，产生内应力，如铸造应力、锻造应力、焊接应力、淬火应力等。
在零件加工过程中，零件因所受作用力的性质不同，产生不同的变形效果，并且会在加工的不同阶段产生不同的变形。
外力引起的变形大多发生在零件机械加工的冷加工中。
零件在装夹时，夹持方式不当、夹紧力各要素选择不当会引起夹紧变形，如薄壁零件、悬臂零件的装夹。
在切削加工时，刀具角度不合理、切削要素不合理，会造成切削抗力增大，从而引起零件的弹性变形，如在细长轴车削时产生的腰鼓变形。
内应力引起的变形大多发生在零件的热加工及其后续的切削加工中。
一是在热加工中，零件在加热、受力、冷却等条件改变时内部组织结构发生变化，产生内应力，发生变形。
如在铸造加工中，零件壁厚不均、冷却速度过快等会产生铸造内应力，引起铸造变形；在锻造加工中，产生锻造内应力，引起锻造形变；在焊接加工中，产生焊接应力，引起焊接变形。
二是零件经热加工后，其内应力得不到充分的释放和消除，仍然留在零件内部形成残余应力。
零件处于一种不稳定状态，很容易在外部环境影响下失去原有的状态，内部残余应力再分配造成零件加工后出现新的变形。
推动军工制造业数控工艺技术发展
颁发 了 《 关于 加快企 业 信息 化 工 艺现 代化 工人
二 是 安排关 键技术 研 究 ．加强 先进 制造 技术 开
防科技 工业 机床 的数 控化率 已经达 到一 个较 高 的水 平 。
．
２ ． ８ 第０ 数控机床市场 ６期
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墨
数控 加工 在武 器 装备 的研 制和生 产 中发挥 了重 统地 安排 了 — 和发动 机 高效数 控 加工技 术 ” 和 机
效 加工 工艺技 术 的发展 ，采取 一 系列 有效 措施 来推
动全 行业 制造 技术 的发 展及 数 控加 工工 艺技 术 的进
步：
一
是制定 ” 工 ”发展 纲要 ．对 军 工制 造业 的 三
发展 统 筹规 划。 国防 科工 委在 对航 天 ．航 空等 六大
行业 ９７家典 型 企业 调 查研 究 的 基础 上 ，向全 行业
研 制生 产 中的主 力军 。
团公 司和北 航等 单 位承 担 的 “ 数控 加 工工艺 优化 技
术 ”课 题 ，在 集 团公 司的认 真组 织 下 ．紧 密结合 集
二 采 取有 力措 施 推 动 先 进 制 造 团公司 和军 工产 品生产过 程 的实 际需 要 ．经 过 四年
技 术 发 展 及 数 控 工 艺 技 术 进 步
墨 报 专道 题
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数 控 工艺技术 发展
■ 文 ／国防科工委科技 与质量 司司长 吴伟仁
党的十六届五 中全会指 出 国防科技工业 要坚持 军民结合 、寓军 于 民．健全 军民互动合作 的协 调机制 ．提 高产 品的研发 和制造水平 、 坚持 以信 息化带 动工业化 ．广泛应 用高新技术 和先 进适 用技 术改造 提升 制造业 ” ．为国防科技 工业 的发展提 出了明确要 求。 国防科技 工 业是 国家 战略性产业 ．也是 国家 制造 业的重要组成部分 。 国防科技 工 业 的发展 对增强 国防实 力 ．促进 国防现代 化和高技术发展 ．带动其他
机械加工中工件变形的原因及预防措施探微
机械加工中工件变形的原因及预防措施探微机械加工是生产制造中不可或缺的工艺之一。
但在加工过程中，常常会出现工件变形的情况，影响加工精度和成品质量。
工件变形的原因，有时是由于工艺、设备或工件材料的原因造成的，需要通过一系列的措施来防止或降低这种情况的发生。
一、工件变形的原因1. 机床不稳机床自身的刚性不足、过度磨损或传动系统存在问题，均会导致机床振动，进而使工件变形。
这时，需要增强机床的刚性、对叶轮、变速箱等部件进行定期维护以及加强减振措施。
2. 材料性质的不同由于不同的材料具有不同的物理性质和热学性质，会在加工过程中发生相应的变化，导致工件变形。
例如，金属在加工时会受到切削力的影响而发生变形。
这时，要根据工件材料的不同，采用合适的切削参数、冷却液、刀具等工具，并加强工艺控制和检测。
3. 切削工具不匹配选择合适的切削工具可以避免工件变形。
选择的刀具必须符合加工材料的要求，并能在加工过程中快速切削、减轻热量。
一些机床的设计、安装、使用等因素会导致出现工件不易固定等问题。
这时，需调整夹紧力或改进工件的夹紧方式。
4. 工艺控制不当工艺控制不当是导致工件变形的最常见因素之一。
例如，在车削、钻孔等加工过程中，如果切削过于深或过于频繁，热量会过快地聚集在工件上，造成材料损伤和工件变形。
因此，需要采取合理的切削参数，保证切削质量和工件形状的一致性。
二、工件变形的预防措施1. 选用合适的加工材料和切削参数要选择合适的加工材料和切削参数，确保切削速度、深度、刀具径等参数的合理匹配。
切削速度过高或过低都会引起工件变形。
一般来说，提高加工速度可降低工件表面质量问题，但也必须充分考虑材料刚度和切削不断出现的热量对工件的影响。
2. 增强机床的刚性提升机床的刚性可以降低机床振动，在加工过程中保证工件的稳定性和一致性。
增强机床的刚性可以通过以下方法实现：增加机床重量、强化标准机床的结构和替换损坏的部件。
3. 确保合适的夹紧力和夹紧方式工件的夹紧力对加工的表面质量和工件的稳定性有显著的影响。
航空发动机叶片加工变形因素及控制措施
航空发动机叶片加工变形因素及控制措施摘要：作为飞机的核心构件，航空发动机叶片具有薄壁曲面属性，加工难度较大，一旦处理不当，会对发动机性能造成较大的负面影响。
为了保证加工精度，必须明晰叶片加工变形机理，采取针对性的措施进行控制。
基于此，对当下部分航空发动机叶片加工状况进行研究、整理和分析，阐述了影响航空发动机叶片加工变形的主要因素，并从装夹方式、加工工艺、参数设置、变形补偿等多个角度提出一些航空发动机叶片加工变形控制措施，用以减少航空发动机叶片加工变形程度，为相关工作人员提供理论参考。
关键词：航空发动机叶片；加工变形因素；控制措施；0引言航空航天事业的发展需要强大的工业实力支撑。
想要追求更加卓越的飞行性能和更加稳定节能的飞行状态，航空发动机零部件质量的提升是必要的。
其中航空发动机叶片在发动机运转过程中发挥着举足轻重的作用，参与了进气、压缩、燃烧、排放等多个阶段。
根据工作环境的不同，航空发动机叶片的数量、种类和结构有着一定的差异。
叶片的加工精度将会直接影响发动机的推进效率、推进稳定性和燃料损耗等。
然而现阶段部分工作人员在开展航空发动机叶片加工时仍存在一些问题如装夹方式不合理、参数设置偏差、冷却不到位等，导致加工时产生的切削力、残余应力、切削热等过大，再加上发动机叶片自身结构复杂、刚性较弱等特性影响，叶片自然而然容易发生加工变形问题。
为了满足发动机叶片的各项应用需求，应当全面梳理影响叶片加工变形的主观、客观因素，突破传统制造的思维框架，进一步优化加工工艺，获取最佳的加工参数，打开叶片加工新局面。
1航空发动机叶片加工变形因素分析1.1切削力因素切削力是引发航空发动机叶片加工变形的主要因素。
受刀具作用，叶片在切削过程中出现“让刀”问题，未能切除所要切除的部分。
待到叶片弹性恢复后，叶片所呈现出的加工精度实际是小于设计要求的精度，从而产生加工变形。
且由于航空发动机叶片属于复杂的薄壁曲面结构，极易受力不均匀，导致加工精度把控困难。
航空发动机机匣机械加工过程中变形因素分析及变形控制
航空发动机机匣机械加工过程中变形因素分析及变形控制发布时间：2021-11-10T07:33:42.724Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：吕书森[导读] 在加工过程中会引发变形以及剩余的应力和应变，这些情况都会直接影响到航空发动机机匣机械使用状态，针对还系统部件的加工可以用有限元法进行解析，探究其加工时所产生的变形和应力。
以单元生死技术为基础，需要考虑的因素有很多，比如材料的功能会受到温度的变化而发生非线性情况，为了能够深化探究影响还系统部件的应力和变形具体类别、大小等，可以先从加工缝的周边作为参考点或者方向来开展。
中国航发哈尔滨东安发动机有限公司黑龙江省哈尔滨市 150060摘要:在加工过程中会引发变形以及剩余的应力和应变，这些情况都会直接影响到航空发动机机匣机械使用状态，针对还系统部件的加工可以用有限元法进行解析，探究其加工时所产生的变形和应力。
以单元生死技术为基础，需要考虑的因素有很多，比如材料的功能会受到温度的变化而发生非线性情况，为了能够深化探究影响还系统部件的应力和变形具体类别、大小等，可以先从加工缝的周边作为参考点或者方向来开展。
关键词: 航空发动机机匣机械；加工；焊缝；应力；变形1航空发动机机匣机械加工过程中变形因素航空发动机机匣机械有很多优秀功能已经逐渐被工程界所认可，尤其是航空企业。
其中，航空发动机机匣机械优点很多，比如柔性好、耐腐蚀性以及耐低温等优势。
现阶段应用到连轴器等范围也比较广泛，所以，所以针对该系统部件开展探究工作，通过对其功能指标的要求逐渐提升而更加深化。
这些年，由于互联网技术的不断发展，有限元技术在结构中的解析地位是越来越高。
该技术有很特殊的优点，就是能够很好解决材料非线性以及接触非线性等问题。
探究运用该技术将波形管的成型计算出来，准确解析模型变形、材料硬化等情况对航空发动机机匣机械功能所造成的影响，其次，还可以使用该技术来解析模具的设计，对波形管的成型有何影响。
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飞机复杂结构件数控加工变形的产生和抑制
【摘要】本文介绍了飞机复杂结构件加工变形的产生原因。
阐述了复杂结构件已去除材料残余应力的释放和切削加工表面残余应力对工件变形的影响。
介绍了几种消除毛坯残余应力、高速切削和切削加工工艺优化等抑制整体结构件加工变形的策略。
针对复杂结构件变形，介绍了科学的校正方法。
【关键词】复杂结构件加工变形抑制校正
一、前言
随着现代飞机高速、高机动性能要求的不断提高，飞机上大多主承力构件如框、梁、壁板、接头、缘条、机加肋等越来越多地采用大型复杂结构件。
复杂结构件的采用大大减少了装配工作量，同时使飞机的制造质量显著提高。
但是此类结构件的尺寸大、结构复杂，难于加工，加工中存在的变形问题严重制约着复杂结构件的加工精度。
二、导致整体结构件加工变形的具体因素分析
从结构的生产加工来看，结构件变形的原因主要可以概括为三点：首先，材料中剩余压力的释放造成的结构件变形；其次，利用刀具进行工件切割时候产生的应力；再次，工件在切割或者加工过程中被夹具作用产生的变形。
1.1减少材料中剩余压力的释放造成的结构件变形
从结构件的生产和加工来看，越复杂的结构件其加工和切削的工作量越大，由此造成的材料应力相对集中。
在加工过程中，结构件的材料内部应力积聚在一起，当遇到热处理及成型等工序时，材料中的剩余应力会得到全面释放，造成结构件变形。
为此，我们应在材料加工过程中就对应力进行逐渐释放，避免结构件最后变形的发生。
1.2刀具对工件的作用效果
工件毛坯在切削加工后，由于夹具夹紧的缘故，不可避免的存在一定的变形，由于这种变形是工件加工夹具带来的，所以这种变形比较难以预防。
考虑到工件本身特性，当工件的整体厚度越大时，其刚度也随之增大，由此带来的残余应力也也比较小。
但是当工件整体厚度较小时，工件在夹具取下后会产生明显的应力变形，这一特性需要引起我们的足够重视，并采取一定的退火措施予以消除。
1.3工件在切削加工中的装夹条件
完全自由状态下的工件装夹是不存在的。
工件在装夹后，工件受装夹力，使工件贴合在夹具上或机床床面上。
工件切削完，工件保持平整贴合在夹具上或机
床床面上，松开装夹后，工件没有了装夹力，就会发生变形，使其表面产生拉、压应力来抵抗变形。
三、如何实现对结构件加工变形的抑制
2.1对毛坯工件的残余应力进行全面消除
通过了解发现，在毛坯工件残余应力消除过程中，主要可以采取预拉伸、退火和冷处理等多种方式。
对于特殊材质的毛坯工件，例如铝合金等材料需要进行冷处理来达到消除残余应力的目的。
从冷处理过程来看，主要是将毛坯工件浸入冷却介质中，等毛坯工件达到冷却条件后采用高速蒸汽对其进行喷射，这种冷热结合的办法，能够有效解决毛坯工件应力变形问题，最终达到消除毛坯应力的目的。
2.2对毛坯工件切削加工产生的应力全面消除
在毛坯工件进行切削加工过程中，毛坯工件会由于道具的切削而产生热量，并形成较为集中的应力，如果不对这一应力引起足够的重视，将会导致毛坯工件变形。
低应力切削加工技术是通过减少切削单位体积消耗的能量，必须应用较高切削速度，较小切削用量来实现切削加工硬化层的最小化，提高加工表面的完整性；另外，硬铝合金高速切削加工过程极为迅速，95%以上的切削热量被切削带离工件，工件积聚热量很少，零件不会由于温度升高导致翘曲或扭曲变形。
在切削加工过程中，刀具内冷及高压冷却显得非常重要。
2.3切削加工工艺的优化
要减少整体结构件的加工变形，从工艺角度出发，主要是合理安排加工工艺步骤及每道工序的余量分配。
对于双面零件，要从两面均匀去余量加工。
夹具的改进也可有效控制工件变形。
在加工飞机整体薄壁结构件时，需采用真空夹具，真空夹具能提供较好的定位和支撑；另外，在复杂零件多槽子加工时，每个槽子只加工完一层，然后刀具去加工另一个槽子，每个槽子只加工一层，通过许多层可以把复杂零件多个槽子加工完，这样可减少复杂多槽子零件加工的变形。
四、整体结构件加工变形的校正
从当前的研究结果来看，大型整体结构件在加工中变形产生的原因还没有得出统一结论，现有的抑制变形的手段往往难以达到实际需求，因此，研究出一种行之有效的校正措施是十分必要的。
从目前国内采取的校正变形措施来看，主要通过校正设备来完成，其具体实行效果并不理想，成功率也不高。
通过了解发现，要想对加工造成的变形进行有效校正，应先对工件的变形情况进行了解和识别，紧接着应制定安全的校正措施，保证加工件的变形得到有效校正，并不损伤工件。
3.1对工件的变形情况进行了解和识别
通过对工件的变形情况进行了解后可知，工件的变形主要分为两种形式，一种是弯曲变形方式，另外一种是扭曲变形方式。
经过对定义的推敲后可知，弯曲变形的方向是纵向的，主要是指工件在一个面的弯曲和变形，而扭曲变形是立体的，是指工件以某个角度为轴心发生的扭曲式变形。
由于二者在变形方式和变形程度上不一致，所以只有对工件的变形进行准确识别，才能保证工件的校正措施准确有效。
3.2整体结构件的安全校形
整体结构件一般既有弯曲变形又有扭曲变形，校形的工艺顺序是先扭转后弯曲。
实践证明，这样的顺序有利于变形的彻底消除。
辅以科学的校形措施，才能保证整体结构件的制造精度。
目前多采用压力机和弯曲机对零件进行校正。
但一些工件由于自身材料的原因，不允许校正；这种工件如果产生的变形量，超过零件的允许公差，这种工件由于变形太大而导致工件无法使用。
五、结论
飞机复杂结构件的广泛应用是航空制造技术的一大进步。
其数控加工过程中产生的变形是难免的，采用合理的加工工艺仍然是减少零件变形的主要措施，切削参数优化和高速切削等手段，并辅以高压、充足的冷却，才能保证整体结构件在数控加工中的变形量最小，才能保证零件的制造精度。
参考文献
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[2]陈创名.高速铣削稳定性及加工变形研究南京理工大学，2005
[3]姚秦秋.减少铝合金零件加工变形的途径航空制造工程，1992（5）15～17
[4]康小明.飞机整体结构件加工变形的产生和对策.中国机械工程，2004.7。