純銅平面件真空裝夾及飛切加工變形研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-23 14:50
純銅材料由于剛度小、塑性大、導(dǎo)電率高等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子信息業(yè)和國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域,如金剛石薄膜的制備、藥型罩研制、制造大尺寸、低剛度的超光滑表面零件。而薄壁件加工也是機(jī)械制造領(lǐng)域一個(gè)重要的課題,薄壁件常用于航空航天、車輛工程、軍工等領(lǐng)域。由于零件所要求的尺寸精度和位置精度很高,且其壁薄的特點(diǎn)使得自身剛度差、加工過(guò)程不易控制,產(chǎn)生的變形使零件加工誤差偏大,加大了工藝難度。本文以弱剛性純銅圓形薄壁平面件為研究對(duì)象,選用單點(diǎn)金剛石超精密飛切加工作為加工方式。通過(guò)結(jié)合靜態(tài)裝夾實(shí)驗(yàn)、切削實(shí)驗(yàn)、有限元仿真及理論解析法,分析了工件由真空裝夾和切削加工引起的變形,為應(yīng)力變形敏感類弱剛性構(gòu)件的精密加工提供理論與技術(shù)支撐,主要工作和結(jié)論如下:(1)加工過(guò)程中通過(guò)真空吸盤實(shí)現(xiàn)工件的裝夾,對(duì)不同厚度的純銅平面件在不同吸附力作用下的變形展開(kāi)研究,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):裝夾過(guò)程中,工件的變形隨吸附力的增大而增大,隨工件厚度的增大而減小,工件-吸具貼合情況對(duì)純銅平面件裝夾變形存在較大影響。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,通過(guò)有限元法建立了純銅平面件的裝夾變形預(yù)測(cè)模型,模型中考慮了工件與真空吸盤面型對(duì)仿真結(jié)果的影響,實(shí)現(xiàn)了裝夾變形的預(yù)測(cè),并提...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 飛切加工研究現(xiàn)狀
1.2.2 薄壁件裝夾研究現(xiàn)狀
1.2.3 純銅力學(xué)性能與本構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.2.4 切削殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 論文研究目標(biāo)及主要內(nèi)容
2 純銅平面件真空吸附裝夾變形實(shí)驗(yàn)
2.1 引言
2.2 真空吸附裝夾實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 真空吸附裝夾實(shí)驗(yàn)方案
2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與樣件
2.3 真空吸附裝夾實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.3.1 真空吸具上表面測(cè)量結(jié)果
2.3.2 純銅平面件下表面測(cè)量結(jié)果
2.3.3 純銅平面件上表面測(cè)量結(jié)果
2.4 吸附裝夾變形分析
2.4.1 真空吸附壓力對(duì)吸附裝夾變形的影響
2.4.2 工件厚度對(duì)吸附裝夾變形的影響
2.4.3 面型對(duì)吸附裝夾變形的影響(貼合度對(duì)變形影響)
2.5 本章小結(jié)
3 純銅平面件裝夾變形預(yù)測(cè)
3.1 引言
3.2 裝夾有限元模型建立過(guò)程
3.2.1 面型數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)
3.2.2 三維模型建立
3.2.3 有限元模型建立
3.3 裝夾變形模擬結(jié)果
3.4 最優(yōu)裝夾方案
3.5 本章小結(jié)
4 飛切加工殘余應(yīng)力解析模型的建立
4.1 引言
4.2 細(xì)晶T2 純銅材料本構(gòu)模型
4.2.1 試驗(yàn)方法
4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.2.3 本構(gòu)方程的建立
4.3 飛切加工表面形成過(guò)程分析模型的建立
4.4 平面正交切削模型的建立
4.4.1 切削力模型的建立
4.4.2 切削溫度模型的建立
4.5 飛切殘余應(yīng)力預(yù)測(cè)模型的建立
4.5.1 切削過(guò)程中工件內(nèi)應(yīng)力模型的建立
4.5.2 切削加工工件殘余應(yīng)力計(jì)算
4.5.3 飛切加工殘余應(yīng)力分布
4.6 本章小結(jié)
5 純銅平面件飛切加工面型研究
5.1 引言
5.2 飛切加工面型預(yù)測(cè)
5.2.1 理論依據(jù)
5.2.2 有限元模型建立
5.2.3 預(yù)測(cè)結(jié)果分析
5.3 飛切加工實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)過(guò)程
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于J-C模型的TC18鈦合金動(dòng)態(tài)本構(gòu)方程構(gòu)建[J]. 賈寶華,劉思勇,李革,劉翔,王丹丹. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2018(05)
[2]三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)算法[J]. 黃曉銘,楊劍,陳輝. 吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[3]基于J-C模型的Q235鋼的動(dòng)態(tài)本構(gòu)關(guān)系[J]. 郭子濤,高斌,郭釗,張偉. 爆炸與沖擊. 2018(04)
[4]退火T2純銅單向拉伸損傷本構(gòu)模型的研究[J]. 李磊,史志銘,張麗,魏亮魚. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[5]海量三維掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理方法[J]. 程俊廷,郭博洋,盧建軍. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(11)
[6]退火溫度對(duì)T2純銅微結(jié)構(gòu)演變及力學(xué)性能的影響[J]. 李磊,史志銘,趙晗. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2017(12)
[7]基于裝夾方案的夾緊力及加工變形仿真[J]. 鄭耀輝,王江濤,王明海,李曉鵬. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(12)
[8]主軸回轉(zhuǎn)誤差引入飛切加工表面微波紋的形成機(jī)理與解決方案[J]. 孫郅佶,畢果,安晨輝,王振忠,雷向陽(yáng),張清華. 振動(dòng)與沖擊. 2016(20)
[9]磷酸二氫鉀晶體飛切過(guò)程中溫度場(chǎng)的分布及其對(duì)切屑形貌的影響[J]. 汪圣飛,安晨輝,張飛虎,游霧,雷向陽(yáng). 光學(xué)精密工程. 2016(08)
[10]T2銅的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及本構(gòu)關(guān)系[J]. 江德斐,林國(guó)標(biāo),舒大禹,陳強(qiáng). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(07)
博士論文
[1]殘余應(yīng)力作用下復(fù)雜曲面零件的變形分析、預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 戰(zhàn)崇華.華中科技大學(xué) 2017
[2]KDP晶體本構(gòu)模型建立及超精密飛切加工過(guò)程的建模分析[D]. 汪圣飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]KDP晶體單點(diǎn)金剛石車削關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鐵貴鵬.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]精密薄壁回轉(zhuǎn)體零件加工殘余應(yīng)力及變形的研究[D]. 劉海濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]航空整體結(jié)構(gòu)件加工過(guò)程的數(shù)值仿真[D]. 董輝躍.浙江大學(xué) 2004
碩士論文
[1]不銹鋼切削加工殘余應(yīng)力預(yù)測(cè)研究[D]. 楊鴻志.華中科技大學(xué) 2014
[2]KDP晶體銑削專用金剛石刀具參數(shù)優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]基于三維真實(shí)粗糙表面的彈塑性接觸有限元分析[D]. 梁春.江蘇大學(xué) 2009
[4]薄壁件高速銑削加工變形分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馬純艷.南京理工大學(xué) 2008
[5]KDP晶體超精密加工切削力的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郭健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[6]真空吸夾具中的非線性有限元分析及應(yīng)用研究[D]. 余會(huì)凌.東南大學(xué) 2006
[7]真空吸附夾具的有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 梅飛.東南大學(xué) 2005
本文編號(hào):3299498
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 飛切加工研究現(xiàn)狀
1.2.2 薄壁件裝夾研究現(xiàn)狀
1.2.3 純銅力學(xué)性能與本構(gòu)研究現(xiàn)狀
1.2.4 切削殘余應(yīng)力研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 論文研究目標(biāo)及主要內(nèi)容
2 純銅平面件真空吸附裝夾變形實(shí)驗(yàn)
2.1 引言
2.2 真空吸附裝夾實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.2.1 真空吸附裝夾實(shí)驗(yàn)方案
2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與樣件
2.3 真空吸附裝夾實(shí)驗(yàn)結(jié)果
2.3.1 真空吸具上表面測(cè)量結(jié)果
2.3.2 純銅平面件下表面測(cè)量結(jié)果
2.3.3 純銅平面件上表面測(cè)量結(jié)果
2.4 吸附裝夾變形分析
2.4.1 真空吸附壓力對(duì)吸附裝夾變形的影響
2.4.2 工件厚度對(duì)吸附裝夾變形的影響
2.4.3 面型對(duì)吸附裝夾變形的影響(貼合度對(duì)變形影響)
2.5 本章小結(jié)
3 純銅平面件裝夾變形預(yù)測(cè)
3.1 引言
3.2 裝夾有限元模型建立過(guò)程
3.2.1 面型數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)
3.2.2 三維模型建立
3.2.3 有限元模型建立
3.3 裝夾變形模擬結(jié)果
3.4 最優(yōu)裝夾方案
3.5 本章小結(jié)
4 飛切加工殘余應(yīng)力解析模型的建立
4.1 引言
4.2 細(xì)晶T2 純銅材料本構(gòu)模型
4.2.1 試驗(yàn)方法
4.2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
4.2.3 本構(gòu)方程的建立
4.3 飛切加工表面形成過(guò)程分析模型的建立
4.4 平面正交切削模型的建立
4.4.1 切削力模型的建立
4.4.2 切削溫度模型的建立
4.5 飛切殘余應(yīng)力預(yù)測(cè)模型的建立
4.5.1 切削過(guò)程中工件內(nèi)應(yīng)力模型的建立
4.5.2 切削加工工件殘余應(yīng)力計(jì)算
4.5.3 飛切加工殘余應(yīng)力分布
4.6 本章小結(jié)
5 純銅平面件飛切加工面型研究
5.1 引言
5.2 飛切加工面型預(yù)測(cè)
5.2.1 理論依據(jù)
5.2.2 有限元模型建立
5.2.3 預(yù)測(cè)結(jié)果分析
5.3 飛切加工實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)過(guò)程
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于J-C模型的TC18鈦合金動(dòng)態(tài)本構(gòu)方程構(gòu)建[J]. 賈寶華,劉思勇,李革,劉翔,王丹丹. 鈦工業(yè)進(jìn)展. 2018(05)
[2]三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)算法[J]. 黃曉銘,楊劍,陳輝. 吉首大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[3]基于J-C模型的Q235鋼的動(dòng)態(tài)本構(gòu)關(guān)系[J]. 郭子濤,高斌,郭釗,張偉. 爆炸與沖擊. 2018(04)
[4]退火T2純銅單向拉伸損傷本構(gòu)模型的研究[J]. 李磊,史志銘,張麗,魏亮魚. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(03)
[5]海量三維掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)預(yù)處理方法[J]. 程俊廷,郭博洋,盧建軍. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(11)
[6]退火溫度對(duì)T2純銅微結(jié)構(gòu)演變及力學(xué)性能的影響[J]. 李磊,史志銘,趙晗. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2017(12)
[7]基于裝夾方案的夾緊力及加工變形仿真[J]. 鄭耀輝,王江濤,王明海,李曉鵬. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù). 2016(12)
[8]主軸回轉(zhuǎn)誤差引入飛切加工表面微波紋的形成機(jī)理與解決方案[J]. 孫郅佶,畢果,安晨輝,王振忠,雷向陽(yáng),張清華. 振動(dòng)與沖擊. 2016(20)
[9]磷酸二氫鉀晶體飛切過(guò)程中溫度場(chǎng)的分布及其對(duì)切屑形貌的影響[J]. 汪圣飛,安晨輝,張飛虎,游霧,雷向陽(yáng). 光學(xué)精密工程. 2016(08)
[10]T2銅的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及本構(gòu)關(guān)系[J]. 江德斐,林國(guó)標(biāo),舒大禹,陳強(qiáng). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(07)
博士論文
[1]殘余應(yīng)力作用下復(fù)雜曲面零件的變形分析、預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 戰(zhàn)崇華.華中科技大學(xué) 2017
[2]KDP晶體本構(gòu)模型建立及超精密飛切加工過(guò)程的建模分析[D]. 汪圣飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[3]KDP晶體單點(diǎn)金剛石車削關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 鐵貴鵬.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[4]精密薄壁回轉(zhuǎn)體零件加工殘余應(yīng)力及變形的研究[D]. 劉海濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[5]航空整體結(jié)構(gòu)件加工過(guò)程的數(shù)值仿真[D]. 董輝躍.浙江大學(xué) 2004
碩士論文
[1]不銹鋼切削加工殘余應(yīng)力預(yù)測(cè)研究[D]. 楊鴻志.華中科技大學(xué) 2014
[2]KDP晶體銑削專用金剛石刀具參數(shù)優(yōu)化及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]基于三維真實(shí)粗糙表面的彈塑性接觸有限元分析[D]. 梁春.江蘇大學(xué) 2009
[4]薄壁件高速銑削加工變形分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馬純艷.南京理工大學(xué) 2008
[5]KDP晶體超精密加工切削力的理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郭健.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[6]真空吸夾具中的非線性有限元分析及應(yīng)用研究[D]. 余會(huì)凌.東南大學(xué) 2006
[7]真空吸附夾具的有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 梅飛.東南大學(xué) 2005
本文編號(hào):3299498
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