薄壁零件銑削加工變形預(yù)測(cè)
本文關(guān)鍵詞:薄壁零件銑削加工變形預(yù)測(cè),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 機(jī)電產(chǎn)品中尤其航空產(chǎn)品中,經(jīng)常存在著一些剛性差、精度高的薄壁零件,其中多數(shù)為產(chǎn)品的關(guān)鍵零件。這些零件普遍具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、薄壁、變厚度、曲面曲線結(jié)構(gòu)多、協(xié)調(diào)精度要求較高等特點(diǎn),目前都采用數(shù)控銑削的方法來進(jìn)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(chǎn)生變形,因而難以控制加工精度和達(dá)到較高的加工效率。本文在綜述國內(nèi)外薄壁件加工變形研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地研究了如何運(yùn)用有限元數(shù)值仿真計(jì)算技術(shù)來模擬銑削加工過程,對(duì)薄壁件的受力變形進(jìn)行了預(yù)測(cè)。本文的主要工作是建立薄壁零件銑削過程力學(xué)模型,并通過有限元分析和有限元分析軟件ANSYS預(yù)測(cè)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(xiàn)狀及切削加工變形的機(jī)理,總結(jié)了薄壁件加工變形產(chǎn)生的原因。通過對(duì)薄壁件加工變形數(shù)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(guān)鍵,對(duì)二者的研究具有重要意義。 論文的工作重點(diǎn)是采用四因素、四水平正交試驗(yàn)法進(jìn)行了銑削試驗(yàn),在詳細(xì)給出四因素、四水平試驗(yàn)?zāi)P椭袇?shù)、指數(shù)數(shù)學(xué)公式的基礎(chǔ)上,利用矩陣簡化法,建立了基于鋁合金材料7075-T651的數(shù)控銑削力經(jīng)驗(yàn)?zāi)P汀R栽囼?yàn)為基礎(chǔ),驗(yàn)證了此銑削力經(jīng)驗(yàn)?zāi)P偷挠行浴?最后通過ANSYS有限元分析軟件對(duì)薄壁件銑削加工過程的變形進(jìn)行分析,并以框體薄壁件及復(fù)雜曲面葉片薄壁件為實(shí)例進(jìn)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(chǎn)率和進(jìn)一步研究控制薄壁件加工變形提供了依據(jù)。 本研究屬于應(yīng)用基礎(chǔ)性研究,在數(shù)值仿真計(jì)算方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值;在提高加工精度,降低生產(chǎn)成本,提高加工效率等方面具有重要的經(jīng)濟(jì)效益。
【關(guān)鍵詞】:薄壁件 加工變形 銑削力模型 有限元模型
【學(xué)位授予單位】:大連交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類號(hào)】: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(xiàn)狀10-15
- 1.2.1 試驗(yàn)研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 切削加工的數(shù)值模擬技術(shù)研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 薄壁件切削加工變形機(jī)理及加工變形研究15-19
- 1.3.1 薄壁件切削加工機(jī)理研究15-18
- 1.3.2 薄壁件加工變形產(chǎn)生的原因分析18-19
- 1.4 本文研究內(nèi)容19-20
- 本章小結(jié)20-21
- 第二章 薄壁件加工變形的數(shù)值模擬分析21-31
- 2.1 薄壁件變形數(shù)值模擬的綜合系統(tǒng)建立21-22
- 2.2 薄壁件銑削力力學(xué)模型建模的研究22-26
- 2.3 薄壁件加工數(shù)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(chǔ)26-28
- 2.3.2 薄壁件變形有限元模型的建立及補(bǔ)償加工方法28-29
- 2.4 薄壁件加工變形數(shù)值模擬分析流程圖29-30
- 本章小結(jié)30-31
- 第三章 鋁合金數(shù)控銑削力模型的建立與試驗(yàn)驗(yàn)證31-47
- 3.1 引言31-32
- 3.2 四因素、四水平正交試驗(yàn)方法介紹32-33
- 3.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)法32
- 3.2.2 正交表32-33
- 3.3 鋁合金銑削力經(jīng)驗(yàn)?zāi)P偷拇_定33-34
- 3.3.1 銑削力模型的假設(shè)條件33
- 3.3.2 銑削力模型的確定33-34
- 3.4 鋁合金數(shù)控銑削力的試驗(yàn)研究34-40
- 3.4.1 銑削試驗(yàn)條件及信號(hào)采集系統(tǒng)34-37
- 3.4.2 銑削力試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)參數(shù)表37-38
- 3.4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果38-40
- 3.5 鋁合金銑削力經(jīng)驗(yàn)?zāi)P偷慕?/span>40-46
- 3.5.1 原理及模型參數(shù)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)40-42
- 3.5.2 模型參數(shù)的矩陣法簡化求解42-44
- 3.5.3 銑削力經(jīng)驗(yàn)公式的確立及模型有效性驗(yàn)證44-46
- 本章小結(jié)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(shí)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(shí)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(jié)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(jì)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(jié)72-73
- 結(jié)論73-75
- 參考文獻(xiàn)75-78
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78-79
- 致謝79-80
【引證文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):340700
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