可調距螺旋槳的加工表面質量對其高服役性能和長壽命服役具有直接而重要的影響。本文開展加工表面殘余應力測量和數(shù)據(jù)處理的研究,采用基于壓痕功的殘余應力測量方法及神經(jīng)網(wǎng)絡求解算法,針對鎳鋁青銅材料力學性能,由有限元仿真分析得到關系數(shù)據(jù)庫,訓練神經(jīng)網(wǎng)絡,實現(xiàn)對鎳鋁青銅材料加工殘余應力的求解。通過對鎳鋁青銅加工試件殘余應力測量數(shù)據(jù)的計算與分析評價,開展了不同加工參數(shù)對殘余應力影響規(guī)律的實驗測量研究。通過測量實驗與數(shù)據(jù)分析,獲得了不同刀路下殘留高度及機床不同轉速與殘余應力間的關系。測試實驗表明:基于壓痕功殘余應力測試方法能評價不同加工參數(shù)下鎳鋁青銅材料的殘余應力狀態(tài),可為實際加工生產(chǎn)提供工藝參數(shù)優(yōu)化指導。

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【部分圖文】：

圖1 典型壓痕載荷-位移曲線

式中：hm為最大壓痕深度，且卸載功為任意一點的應力狀態(tài)可以使用對稱矩陣Σij來表示，該矩陣也就是應力張量。根據(jù)塑性變形理論，應力張量可分為球張量和應力偏張量：

圖2 加載曲線隨應力狀態(tài)的變化圖

等效于Z方向給材料施加的壓力σz=-σa，則該過程中式（5）中的第一項靜水壓力為0。如圖2所示，假設材料在無應力狀態(tài)下壓入深度為ht時，對應的接觸面積為Ac。則有材料單元從C到B過程中有

圖3 殘余應力計算流程

使用經(jīng)過改裝的慢應變拉伸試驗機對加工工件進行壓痕試驗，測量兩組不同殘留高度的平板工件，得到了鎳鋁青銅載荷位移數(shù)據(jù)，計算出殘余應力大小。工件材料為鑄造銅合金ZCuAl9Fe4Ni4Mn2，主要化學成分見表2。加工機床為拓璞VMC-C50五軸加工中心，刀具為仿形銑刀，直徑25mm，....

圖4 殘余應力計算程序界面

工件1，如圖5所示，加工過程中銑刀轉速458r/min，每齒進給量0.09mm，銑削寬度為2mm，剪切角為25°。使用CAM軟件進行刀路規(guī)劃時是使用殘留高度來設置加工參數(shù)，所以實際加工中輸入變量是殘留高度，編號001對應0.03mm，編號002對應0.09mm，編號00....

本文編號：4033502