隨著航空航天、能源動力和精密儀器等領域的發(fā)展,薄壁零件的使用量大幅增加,精度要求也不斷提高。由于薄壁零件自身的結構剛度差,切削加工過程中,其在夾緊力、切削力和殘余應力等因素的作用下會產(chǎn)生較大變形,零件的加工精度往往難以保證。而純鐵材料作為一種難加工材料,本身的切削加工性較差,導致純鐵薄壁零件的精密加工問題長期無法得到解決,制約了相關行業(yè)的應用和發(fā)展。因此,圍繞純鐵薄壁零件的精密加工問題,采用有限元仿真等技術手段,研究加工過程,優(yōu)化加工工藝,對純鐵薄壁零件加工精度的提高有著重要的理論意義和實用價值。本文以純鐵薄壁曲面回轉類零件為對象,針對其車削加工變形問題,采用有限元分析和切削實驗等方法,考慮切削力、裝夾力以及殘余應力等多種影響因素,對薄壁回轉件車削加工過程中的變形問題進行了研究,以揭示各因素對加工變形的影響規(guī)律,并據(jù)此優(yōu)化加工工藝。具體研究工作如下:基于大型通用有限元軟件ABAQUS建立了彈性工件—夾具接觸模型,預測了純鐵薄壁殼體的裝夾變形。以相同裝夾條件下的裝夾變形最小為目標,對提出的不同裝夾方案進行了優(yōu)選。考慮定位面不同輪廓形式,對定位面存在平面度和平行度誤差情形時的裝夾變形進行了分...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 純鐵材料屬性
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 薄壁件加工變形影響因素
        1.3.2 裝夾變形研究現(xiàn)狀
        1.3.3 切削加工殘余應力研究現(xiàn)狀
        1.3.4 薄壁件整體變形研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容及結構
2 薄壁構件裝夾變形分析
    2.1 基于ABAQUS的裝夾變形預測
        2.1.1 有限元方法概述
        2.1.2 裝夾變形仿真建模研究
    2.2 裝夾方案的優(yōu)化選擇
        2.2.1 裝夾方案
        2.2.2 優(yōu)選結果
    2.3 薄壁構件裝夾變形預測
        2.3.1 存在平面度誤差情形
        2.3.2 存在平行度誤差情形
    2.4 本章小結
3 三維熱力耦合車削仿真
    3.1 金屬切削基本理論
        3.1.1 切削變形理論
        3.1.2 加工殘余應力的產(chǎn)生機理
    3.2 三維熱力耦合切削仿真關鍵技術
        3.2.1 金屬材料切削過程動態(tài)力學特性
        3.2.2 切屑分離準則
        3.2.3 自適應網(wǎng)格劃分技術
    3.3 三維熱力耦合車削仿真分析
        3.3.1 三維熱力耦合車削仿真模型
        3.3.2 結果與分析
    3.4 本章小結
4 工件整體變形預測
    4.1 工件整體變形預測模型
        4.1.1 映射法基本原理
        4.1.2 非均勻應力場下工件整體變形預測模型
    4.2 薄壁殼體整體變形預測
        4.2.1 基于二次開發(fā)的變形預測模型實現(xiàn)
        4.2.2 預測結果和對比
    4.3 本章小結
5 車削實驗
    5.1 切削力測試與驗證
        5.1.1 切削力測試系統(tǒng)
        5.1.2 切削力測試結果
    5.2 殘余應力測試與驗證
        5.2.1 殘余應力測試系統(tǒng)
        5.2.2 殘余應力測試結果
    5.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝



本文編號：4049674