本文關(guān)鍵詞：基于銑削變形補(bǔ)償?shù)难b夾布局優(yōu)化系統(tǒng)研究

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【摘要】：整體銑削的薄板／薄壁件在航空航天、汽車(chē)、船舶等領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用,但其剛度相對(duì)較低,在裝夾方案、銑削力、銑削熱等原因的交互作用下,工件會(huì)產(chǎn)生較大的加工變形,嚴(yán)重影響工件的加工精度。將智能優(yōu)化方法與CAD系統(tǒng)有效集成,構(gòu)建合理的裝夾布局優(yōu)化系統(tǒng),必將具有重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。本文以鋁合金6061薄板件為研究對(duì)象,選用二序銑削的加工實(shí)驗(yàn)和有限元仿真相結(jié)合的方法,對(duì)工件產(chǎn)生銑削變形的因素進(jìn)行綜合分析,研究了銑削過(guò)程中不同位置處夾緊力的變化規(guī)律,進(jìn)一步完善了銑削變形的裝夾補(bǔ)償方法,以UGNX軟件為平臺(tái),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于銑削變形補(bǔ)償?shù)难b夾布局優(yōu)化系統(tǒng)。研究了點(diǎn)支撐裝夾方式下薄板件二序銑削加工變形的產(chǎn)生原因,分析了二序銑削加工過(guò)程中夾緊力的變化規(guī)律。設(shè)計(jì)了基于ABAQUS有限元仿真軟件的二序加工仿真模型,仿真分析了工件表面殘余應(yīng)力的產(chǎn)生規(guī)律以及加工過(guò)程中工件-刀具接觸區(qū)域的應(yīng)力分布特性,并得到了加工后工件的最終表面形貌。采用半彈性接觸模型建立了預(yù)彎曲方法下的二維、三維有限元仿真模型,通過(guò)單因素多水平與多因素多水平實(shí)驗(yàn)獲得了預(yù)彎曲裝夾補(bǔ)償方式下的預(yù)彎曲量估算模型及其自變量的計(jì)算方式,并以此設(shè)計(jì)了預(yù)彎曲補(bǔ)償量估算系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了裝夾布局優(yōu)化的目標(biāo)遺傳算法,構(gòu)建了CAD、ABAQUS有限元仿真、N 4A TLAB集成系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了基于變形補(bǔ)償?shù)难b夾布局目標(biāo)優(yōu)化的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了基于變形補(bǔ)償?shù)难b夾布局優(yōu)化系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)流程圖,構(gòu)建了數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯模型。以UG NX軟件為平臺(tái),選用C#為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、ACCESS為數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)菜單的創(chuàng)建,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的人機(jī)交互界面及系統(tǒng)運(yùn)行的內(nèi)部程序,完成了基于變形補(bǔ)償?shù)难b夾布局優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：薄板件 裝夾 銑削變形 變形補(bǔ)償 補(bǔ)償系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG54
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 課題背景12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 加工變形的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 變形補(bǔ)償方法的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀16
• 1.3 研究目的、意義及主要研究?jī)?nèi)容16-19
• 1.3.1 研究目的與意義16-17
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.3 課題來(lái)源18-19
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排19-20
• 第2章 夾緊力變化規(guī)律及二序加工的有限元仿真方法20-36
• 2.1 影響加工變形的主要原因20-22
• 2.1.1 裝夾引起的工件變形20-21
• 2.1.2 工件在銑削過(guò)程中產(chǎn)生的變形21
• 2.1.3 殘余應(yīng)力引起的變形21-22
• 2.2 薄壁件點(diǎn)支撐方式下的二序銑削加工實(shí)驗(yàn)的研究22-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)方案22-24
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析24-27
• 2.3 薄板件點(diǎn)支撐方式下二序二維有限元仿真研究27-34
• 2.3.1 切削加工有限元仿真28-31
• 2.3.2 薄板件二序二維切削加工仿真過(guò)程及結(jié)果分析31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-36
• 第3章 預(yù)彎曲補(bǔ)償方法及補(bǔ)償子模塊設(shè)計(jì)36-52
• 3.1 工件銑削變形的預(yù)彎曲補(bǔ)償方法研究36-40
• 3.1.1 預(yù)彎曲補(bǔ)償機(jī)理36-37
• 3.1.2 預(yù)彎曲單因素仿真實(shí)驗(yàn)37-40
• 3.2 兩因素仿真實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析40-45
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)方案40-41
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析41-45
• 3.3 基于UG NX的補(bǔ)償模塊設(shè)計(jì)45-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第4章 基于UGNX的裝夾布局優(yōu)化系統(tǒng)52-70
• 4.1 CAD平臺(tái)52-54
• 4.1.1 UG NX簡(jiǎn)介52
• 4.1.2 UG NX的二次開(kāi)發(fā)方法52-54
• 4.2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)流程54-59
• 4.2.1 開(kāi)發(fā)工具54-57
• 4.2.2 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)57-59
• 4.3 系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)59-68
• 4.3.1 零部件的自動(dòng)創(chuàng)建60-62
• 4.3.2 補(bǔ)償優(yōu)化子系統(tǒng)設(shè)計(jì)62-67
• 4.3.3 用戶管理子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)67-68
• 4.4 本章小結(jié)68-70
• 第5章 結(jié)論與展望70-72
• 5.1 結(jié)論70-71
• 5.2 展望71-72
• 參考文獻(xiàn)72-80
• 致謝80-82
• 附錄82-90
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表90

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