基于UG和VERICUT的航空薄壁件数控加工与仿真研究*

曹旭妍，徐家忠

(陕西国防工业职业技术学院 机械工程学院，陕西 西安 710300)

0 引言

随着航空航天技术的不断进步和发展，对该领域产品的性能要求不断提高，其中，薄壁类零件在航空工业中的应用范围不断扩大。由于该类零件结构复杂，厚度较小，且材料多为较难加工的合金，受切削力等因素的影响，如何在保证零件加工精度的同时减小工件的变形量，提高加工效率是薄壁类零件加工的难点[1]。

本文针对某航空薄壁零件的加工难点进行分析，为该零件设计合理的夹具和加工工艺流程。采用UG软件完成该航空薄壁零件的三维建模，并按照工艺流程，利用UG中的CAM模块进行自动编程，生成刀具轨迹及NC程序。为验证程序的正确性，优化加工参数，避免实际加工中出现机床与工件的干涉和碰撞等问题，基于VERICUT虚拟仿真平台建立机床模型，对该航空薄壁零件进行虚拟仿真加工。该方案解决了航空薄壁异型件加工中的变形问题，对保证高效率、高质量的加工具有一定积极作用。

1 航空薄壁件加工工艺研究

1.1 零件结构及加工难点分析

某航空薄壁件的材料为钛合金TC4，基于UG软件创建其三维模型，如图1所示。该零件是较为典型的框体类薄壁件，零件上下两面都需要进行加工，零件的最小凹圆角为R2 mm，零件大部分的壁厚都比较薄，仅为2 mm。

图1 航空薄壁件三维图

零件的外形不规则，主要是由壁厚较薄的腔槽组成的双面结构件，且还要保证零件在翻面加工时便于定位、支撑，因此给装夹带来一定的困难；……