航空航天整体结构件新型校形技术研究现状.pdf

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1、航空航天整体结构件新型校形技术研究现状陈浩曲中兴张立武(西安航天动力机械厂，西安710025)摘要：航空航天整体结构件加工变形问题制约着其应用的广度和深度，在加工中或者针对成品进行校形处理是提高整体结构件形状精度的有效手段。本文在分析整体结构件产生h口_r-变形原因的基础上，重点讨论了电磁校形、激光校形、超声波喷丸校形、蠕变时效校形、振动时效校形这几种新型校形技术及其研究现状。关键词：整体结构件；加工变形；校形ResearchStatusofNewCorrectionTechnologyofAerospaceMonolithicComponentChenHaoQuZhongxingZha

2、ngLiwu(Xi’anAerospacePowerMachineFactory,Xi’an710025)Abstract：Themachiningdeformationofaerospacemonolithiccomponentrestrictstheextentofitsapplication．Increasingcorrectionprocessduringmanufacturingorforthefinishedproductsisaneffectivemeanstoimprovetheshapeprecisionofthemonolithiccomponent．Inthispa

3、per,thereasonsforthemachiningdeformationofcomponentsareexpounded，thenewtypesofcorrectiontechnologysuchaselectromagneticcorrection，lasercorrection，ultrasonicshotpeeningcorrection，creepagingcorrection，vibrationagingcorrectionanditsresearchstatusarediscussed．Keywords：monolithiccomponent；machiningdef

4、ormationcorrection1引言航空航天飞行器整体结构件以其大幅减少工件数目，降低装配难度，提高制造质量，提升飞行器综合性能等优势得到了越来越广泛的应用。然而，整体结构件因尺寸大、形状复杂、变壁厚(最薄处

5、航空航天整体结构件的校形要求。鉴于此，为推动航空航天整体结构件的设计、制造与应用步伐，充分发挥整体结构件优势，必须开展相关技术研究，以此确保航空航天结构件制造精度。因此，校形技术一直是航空航天制造业有关家学者的研究重点。2结构件加工变形产生的原因结构件的加工变形问题，涉及坯料制备、切削加工和材料力学等多个学科领域，是航空航天产品制造加工中的主要瓶颈之一。引起加工变形的因素很多，主要包括坯料的性能、工件的尺寸形状及刚度、加工工艺方法以及采用的加工设备等。根据相关研究，引起结构件加工变形的主要因素有以下几方面【3q】：a．坯料初始残余应力释放与重新分布作者简介：陈浩(1990一)，硕士，材料

6、科学与工程专业；研究方向：金属材料成型技术。收稿日期：2016-1卜22曼综述·专稿2017年2月第1期坯料的成形往往要经过锻、铸、轧和热处理等工艺，这些工艺或多或少的会引入一定的残余应力，且其分布不均匀。在切削过程中随着材料的层层去除，工件内部残余应力释放、重新分布，原有的内应力平衡破坏，为达到新的平衡状态工件就产生了宏观变形，根据研究若能将材料初始残余应力水平降到足够低的水平，工件的加工变形会显著降低。b．结构件材料的力学性能与结构特点随着航空航天技术的发展进步，结构件呈现出大尺寸、复杂形状、几何结构不对称、薄壁曲面(最薄处

7、工过程中容易产生较大变形。此外，有些材料弹性模量小(如铝合金仅为钢材的三分之一左右)，屈强比大，在切削加工过程中极易产生“让刀”和回弹现象，影响最终制造精度。C．刀具对结构件的作用切削加工时，刀具与结构件相互接触，产生切削力和切削热。切削力会引起工件的回弹变形，同时当切削力较大超过材料的弹性极限时，又会引起工件的挤压变形；此外由于切削热的作用，工件表层温度迅速升高，而内部温度却很低，造成温度不均匀分布，从而在切削表层产生应力，也加速