本文關鍵詞：薄壁零件銑削加工變形預測，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 機電產品中尤其航空產品中,經常存在著一些剛性差、精度高的薄壁零件,其中多數為產品的關鍵零件。這些零件普遍具有結構復雜、薄壁、變厚度、曲面曲線結構多、協(xié)調精度要求較高等特點,目前都采用數控銑削的方法來進行加工。但在加工過程中由于零件剛度差等多種原因,容易產生變形,因而難以控制加工精度和達到較高的加工效率。本文在綜述國內外薄壁件加工變形研究現狀的基礎上,系統(tǒng)地研究了如何運用有限元數值仿真計算技術來模擬銑削加工過程,對薄壁件的受力變形進行了預測。本文的主要工作是建立薄壁零件銑削過程力學模型,并通過有限元分析和有限元分析軟件ANSYS預測銑削加工引起工件變形。 論文闡述了薄壁零件加工變形研究現狀及切削加工變形的機理,總結了薄壁件加工變形產生的原因。通過對薄壁件加工變形數值模擬的綜合分析,得出切削力模型和有限元模型是薄壁件加工變形研究的關鍵,對二者的研究具有重要意義。 論文的工作重點是采用四因素、四水平正交試驗法進行了銑削試驗,在詳細給出四因素、四水平試驗模型中參數、指數數學公式的基礎上,利用矩陣簡化法,建立了基于鋁合金材料7075-T651的數控銑削力經驗模型。以試驗為基礎,驗證了此銑削力經驗模型的有效性。 最后通過ANSYS有限元分析軟件對薄壁件銑削加工過程的變形進行分析,并以框體薄壁件及復雜曲面葉片薄壁件為實例進行了分析,獲得銑削加工變形的基本規(guī)律,提出變形控制措施,為提高生產率和進一步研究控制薄壁件加工變形提供了依據。 本研究屬于應用基礎性研究,在數值仿真計算方面具有潛在的應用價值;在提高加工精度,降低生產成本,提高加工效率等方面具有重要的經濟效益。
【關鍵詞】：薄壁件 加工變形 銑削力模型 有限元模型
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TG54
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 論文研究的背景及意義9-10
• 1.2 薄壁零件的加工變形研究現狀10-15
• 1.2.1 試驗研究現狀12-13
• 1.2.2 切削加工的數值模擬技術研究現狀13-15
• 1.3 薄壁件切削加工變形機理及加工變形研究15-19
• 1.3.1 薄壁件切削加工機理研究15-18
• 1.3.2 薄壁件加工變形產生的原因分析18-19
• 1.4 本文研究內容19-20
• 本章小結20-21
• 第二章 薄壁件加工變形的數值模擬分析21-31
• 2.1 薄壁件變形數值模擬的綜合系統(tǒng)建立21-22
• 2.2 薄壁件銑削力力學模型建模的研究22-26
• 2.3 薄壁件加工數值模擬的有限元建模分析26-29
• 2.3.1 薄壁件加工有限元建模的理論基礎26-28
• 2.3.2 薄壁件變形有限元模型的建立及補償加工方法28-29
• 2.4 薄壁件加工變形數值模擬分析流程圖29-30
• 本章小結30-31
• 第三章 鋁合金數控銑削力模型的建立與試驗驗證31-47
• 3.1 引言31-32
• 3.2 四因素、四水平正交試驗方法介紹32-33
• 3.2.1 正交試驗設計法32
• 3.2.2 正交表32-33
• 3.3 鋁合金銑削力經驗模型的確定33-34
• 3.3.1 銑削力模型的假設條件33
• 3.3.2 銑削力模型的確定33-34
• 3.4 鋁合金數控銑削力的試驗研究34-40
• 3.4.1 銑削試驗條件及信號采集系統(tǒng)34-37
• 3.4.2 銑削力試驗設計及試驗參數表37-38
• 3.4.3 試驗數據處理及結果38-40
• 3.5 鋁合金銑削力經驗模型的建立40-46
• 3.5.1 原理及模型參數的數學推導40-42
• 3.5.2 模型參數的矩陣法簡化求解42-44
• 3.5.3 銑削力經驗公式的確立及模型有效性驗證44-46
• 本章小結46-47
• 第四章 薄壁零件銑削加工變形有限元分析47-63
• 4.1 引言47
• 4.2 有限元法基本知識47-51
• 4.2.1 基本原理47-49
• 4.2.2 分析步驟49-51
• 4.3 薄壁件銑削加工變形的ANSYS 分析51-55
• 4.3.1 ANSYS 有限元分析軟件概述51-52
• 4.3.2 薄壁件銑削加工變形ANSYS 分析的流程52-55
• 4.4 銑削加工變形的ANSYS 分析實例55-62
• 4.4.1 框體薄壁件銑削加工變形的有限元建模55-59
• 4.4.2 不同壁厚情況下的加工變形分析59-60
• 4.4.3 不同工件長度下的加工變形分析60-61
• 4.4.4 不同工件高度下的變形分析61-62
• 本章小結62-63
• 第五章 葉片銑削加工變形的有限元分析63-73
• 5.1 引言63-64
• 5.2 葉片銑削加工的有限元建模64-65
• 5.3 葉片銑削過程分析及銑削力的計算65-68
• 5.4 葉片銑削加工的變形規(guī)律分析68-72
• 本章小結72-73
• 結論73-75
• 參考文獻75-78
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文78-79
• 致謝79-80

【引證文獻】

中國期刊全文數據庫 前5條

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本文編號：340700