70航空制造技术·2023年第66卷第3期FORUM论坛引文格式:刘述明,扈博琴,张春龙,等.基于浮动装夹自适应加工工艺的薄壁件加工变形控制技术研究[J].航空制造技术,2023,66(3):70–77.LIUShuming,HUBoqin,ZHANGChunlong,etal.Researchondeformationcontroltechnologyforthin-walledpartsbasedonresponsivefixtureadaptivemachiningprocess[J].AeronauticalManufacturingTechnology,2023,66(3):70–77.基于浮动装夹自适应加工工艺的薄壁件加工变形控制技术研究刘述明,扈博琴,张春龙,罗兆柱(中国航发哈尔滨东安发动机有限公司,哈尔滨150066)[摘要]航空薄壁件尺寸大、壁薄、材料去除率高,极易发生加工变形问题,严重影响零件加工质量,因此航空薄壁件的加工变形控制具有重要的意义。以某传扭转接盘作为研究对象,基于加工过程中的监测变形力重构毛坯全局残余应力分布,优化了零件的加工位姿,并结合浮动装夹自适应加工工艺实现了零件的加工变形有效控制。实际加工试验将零件的平面度和平行度分别控制在0.11mm和0.04mm,结果表明,该方法能显著控制工件加工变形。关键词:薄壁零件;变形控制;残余应力;浮动装夹;变形力DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2023.03.070刘述明高级工程师,硕士,研究方向为航空扁平类机匣加工变形控制、航空箱体类机匣高效加工工艺、航空机匣类零件数字化制造技术。过大量工程技术人员的不懈努力与反复尝试,许多的工艺措施得到了实施和完善,有很多精度要求较高的薄壁零件在传统的车、铣、刨、磨的加工方法下制造成功,确保了零件的加工质量[4]。林勇等[5]在零件装夹时预先给零件施加一个与之变形方向相同的应力,零件加工时,内部残余应力与零件克服装夹预应力相互耦合,最终实现零件加工变形控制,其中,装夹预应力大小根据薄壁弧形框精加工后侧弯收缩量约为0.6mm的经验确定。由于薄壁件种类繁多,而且多为小批量生产,这种依靠经验试错的方法需要在正式生产前对零件进行大量的试切试验确定,耗费大量的人力、物力与时间。此外,由于材料批次的差异、加工过程中切削参数变化等不稳定因素的影响,这类通过经验确定的工艺策略往往伴随着很大的随机性,难以保证零件的合格率。航空薄壁件一般指的是壁厚与内径曲率半径(或轮廓尺寸)之比小于1∶20的零件[1],是航空航天器的重要组成部分,这类零件具有重量轻、节约材料、结构紧凑等特点,但在制造过程中易发生弯曲、扭转以及弯扭组合等复杂的加工变形问题。加工变形问题一直...