论文部分内容阅读
本文围绕客机平尾对接群孔加工要求,通过正交试验对钻孔扩孔的力特性及铰孔加工表面质量与切削用量的关系进行了研究,在此基础上完成了对单个连接孔钻扩铰复合加工工艺规划。通过对钻模引导制孔加工误差进行分析,研究了群孔加工精度的控制方法。本文主要研究内容如下:研究了客机平尾装配工艺方案和平尾水平安定面对接群孔的分布特性和加工要求。分析了孔加工的各类典型工艺方法,初步拟定了对接群孔加工的三种可行方案,包括钻孔—粗铰—精铰,钻孔—扩孔—粗铰—精铰,钻孔—扩孔—机铰—手铰。通过分析每个方案所能达到的加工质量和精度水平,最终确定采用“钻孔—扩孔—粗铰—精铰”的加工工艺方案。进行了钻孔和扩孔切削力正交试验,以实现对影响孔加工精度的切削参数的优化。首先对钻孔加工工艺过程进行了切削试验,对试验结果进行了多元线性回归分析,建立了钻孔切削力与切削参数的经验公式,并对试验结果进行极差和方差分析,结果表明钻孔直径对切削力的影响最大,进给量次之,切削速度影响最小。在此基础上,对钻孔工艺参数进行了优化。用同样方法对扩孔工艺过程中的切削力进行了试验研究,获得了扩孔切削力与切削参数的经验公式,得到了切削参数对扩孔切削力影响的主次顺序为:加工余量、进给量、切削速度。在此基础上,以扩孔切削力为目标,对扩孔加工工艺参数进行了优化。随后对铰孔加工表面质量的影响因素进行了试验研究与分析。采用高速钢机用铰刀进行铰孔,进行铰孔表面粗糙度正交试验,正交试验包括三因素三水平。通过对试验结果进行极差和方差分析,揭示了影响铰孔表面粗糙度的主要因素依次为切削速度、加工余量、进给量。基于表面粗糙度对铰孔加工工艺参数进行了优化。最后,基于对接孔加工质量控制,进行钻扩铰复合加工的工艺规划:基于切削力选择了钻孔和扩孔加工的工艺参数;基于表面质量选择铰孔加工工艺参数;基于几何精度和表面质量分配了钻扩铰加工余量。在研究分析单个孔加工质量影响因素之外,研究了平尾对接群孔加工精度的主要因素和控制方法。平尾群孔加工需要使用自动进给钻并在钻模的引导下进行。对接群孔的位置精度主要依靠钻模来保证。通过对钻模典型类型和特性进行分析,确定使用盖板式钻模来辅助进行对接孔的制孔。按照概率法,以定量计算的方式分析了钻模引导制孔的加工误差。发现钻模板底孔精度和衬套、钻套结构对群孔位置精度影响较大。基于此,研究了钻模引导制孔加工的精度控制方法。