激光快速成形支撑框的精密加工技术研究

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1、制造技术研究2013年12月第6期激光快速成形支撑框的精密加工技术研究张志刚江希龙（北京空间机电研究所，北京100076）摘要：针对激光快速成形的钛合金产品会出现“鱼鳞状”波纹表面、一般机械加工手段不易去除的难题，析钛合金材料特性和激光快速成形的原理及过程，总结激光快速成形典型零件支撑框生产过程中的加工经验，采取了针对艺措施及合理的工艺流程，并结合材料特性选用了合理的加工方法。通过对慢走丝线切割等精密加工技术的研究和应用，解决了去除激光快速成形产品“鱼鳞状”波纹表面的难题。。关键词：激光快速成形；“鱼鳞状”波纹表面；慢走丝线切割PrecisionMachinin

2、gResearchofLaserRapidPrototypingBracedFrameZhangZhigangJiangXilong(BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100076)Abstract：Thepaperisaimedattheposerthatthegeneraltechnicalprocessandmachiningmethodscan’tremovethefishscale-shapedcorrugatedsurfaceofthetitaniumalloyproductsge

3、neratedbylaserrapidprototypingeasily.Byanalyzingthematerialcharactersoftitaniumalloytogetherwiththeprinciplesandprocessoflaserrapidprototyping,thepapersummarizestheprocessexperienceoftheprocedureoftypicalcomponentthatsupporting-frameisgeneratedbylaserrapidprototyping.Andthepaperadopt

4、sindividualizedprocessingmeasuresandreasonableprocessingflows,choosesreasonablemachiningmethodswithmaterialcharacters.Throughtheresearchandapplianceoftheslow-feedingwire-cuttingandothermanufacturingtechnology,thepaperresolvestheposertoremovethefishscale-shapedcorrugatedsurfaceoftheti

5、taniumalloyproductsgeneratedbylaserrapidprototyping.Keywords：laserrapidprototyping；scalesurface；low-speedWEDM1引言是机械工程、计算机辅助设计（CAD）、数控技术及材料科学技术的集成。将一定尺寸的电子模型设计，钛合金材料产品在航天、航空领域应用广泛。随利用快速成形制造的原理，以金属粉末（或丝材）为着航天技术的飞速发展，零件的设计精度越来越高，原材料，通过高能激光束对金属原材料逐层溶化堆一体化形状越来越复杂，在保证刚度的前提下，轻量积，迅速、自动化地物化为具

6、有一定结构和功能的原[1]化要求越来越严格，这对传统的钛合金铸造、制坯技型或零件。激光快速成形为克服大型薄壁复杂钛合术提出了更高的要求。要同时满足降低成本、缩短周金结构件制造技术难点上提供了一条新途径。期的条件，复杂结构件钛合金铸造已渐入瓶颈，很难激光快速成形产品的研究在国内已有一定的技突破，需要研究新型制造坯料技术，以适应航天产业术积累，但大尺寸零件的毛坯成形后续加工，其工艺发展的新需要。方法还有待研究。本文针对激光快速成形典型零件支激光快速成形技术（RP-RapidPrototyping）是上撑框，通过对产品特点、难点、加工过程的分析，总世纪80年代后期起源

7、于美国的一种先进制造技术，结其工艺特点及方法。作者简介：张志刚（1977-），工程师，机电一体化专业；研究方向：遥感型号总装、机制工艺，工装设计。收稿日期：2013-10-1040制造技术研究航天制造技术2结构件的特点及加工难点图1支撑框三维简图航天某产品支撑框采用“三角板骨架”式整体成形（图1）。零件属于开放式整体结构，毛坯成形一致性差，整体加工难度大，且直径大、壁薄，加工其中一个支撑框时，其余两处会因加工切削力产生“震图3支撑框“鱼鳞状”波纹表面颤”，加工过程对产品的一致性和均匀性要有严格的控制。由于产品形状特殊，铸造形腔要求高，周期长、4工艺措施及精密加工

8、方法铸造难度大，所以零件