本文關(guān)鍵詞：低剛度工件加工變形誤差預(yù)測及補償集成技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 加工誤差 誤差補償 低剛度零件 有限元分析 二次開發(fā) 程序集成

【摘要】：加工低剛度工件(如薄壁、細長結(jié)構(gòu)件)時,因切削力產(chǎn)生的力致變形加工誤差(以下簡稱變形誤差)對加工質(zhì)量會產(chǎn)生很大影響,通常需要多次光切才能達到精度要求,嚴重制約生產(chǎn)效率。本文圍繞低剛度工件變形誤差的離線計算和補償問題,在數(shù)學(xué)建模與仿真研究的基礎(chǔ)上,借助于商業(yè)軟件實現(xiàn)了有限元分析的參數(shù)化。開發(fā)了分析程序與NC代碼生成程序的集成接口,以期根據(jù)得到的誤差計算結(jié)果,自動修正數(shù)控機床中的NC代碼。首先,為解決低剛度工件加工過程中變形量-切削量耦合的問題,建立了高效的誤差計算迭代算法。并對比研究了切削力經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃颓邢髁碚撃Ｐ偷慕＿^程。在不影響精度的基礎(chǔ)上,對表達方式較為復(fù)雜的理論模型進行了相應(yīng)的簡化和改善,以易于后續(xù)有限元仿真時計算程序化。其次,結(jié)合ANSYS分析步驟,建立了適用于低剛度工件誤差分析的有限元程序的一般流程,借助APDL語言分別開發(fā)了基于切削力經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃颓邢髁碚撃Ｐ偷淖冃晤A(yù)測動態(tài)程序。在交互界面輸入相應(yīng)參數(shù)后,程序可實現(xiàn)包括誤差反饋、迭代計算、刀具走刀、材料去除等全過程加工誤差的自動計算。以三維平面薄板銑削問題作為算例,驗證了程序的有效性和精度。所用關(guān)鍵技術(shù)也為其他類型的切削問題提供了借鑒和參考。最后,將有限元軟件的計算分析模塊和CAM軟件的數(shù)控加工模塊集成�；阽R像補償原理提出變形誤差補償?shù)目傮w方案,采用C語言和UG/open混合編程,設(shè)計了UG和ANSYS間的數(shù)據(jù)接口,并對UG系統(tǒng)進行定制性裁剪和開發(fā),從而根據(jù)導(dǎo)入的ANSYS計算的各樣點變形誤差自動修正UG中的CAD模型邊界條件,最終在UG CAM中生成考慮誤差補償因素的NC代碼,達到消除加工變形誤差的目的,為離線誤差計算與誤差補償集成提供了一種新的路徑。
【關(guān)鍵詞】：加工誤差 誤差補償 低剛度零件 有限元分析 二次開發(fā) 程序集成
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-18
• 1 緒論18-24
• 1.1 概述18-19
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-22
• 1.3 課題研究內(nèi)容及關(guān)鍵22-24
• 2 低剛度工件變形誤差離線預(yù)測的理論建模24-37
• 2.1 引言24
• 2.2 有限元迭代算法24-27
• 2.3 切削力模型27-31
• 2.4 圓柱立銑刀的銑削力理論模型31-35
• 2.5 迭代算法驗證35-37
• 3 低剛度工件變形誤差的ANSYS分析37-46
• 3.1 引言37
• 3.2 低剛度工件變形模擬的一般流程37-40
• 3.3 針對薄壁三維立銑問題的ANSYS分析40-46
• 4 有限元分析程序集成46-60
• 4.1 引言46
• 4.2 APDL語言簡述46-48
• 4.3 動態(tài)預(yù)測流程的APDL編程48-51
• 4.4 分析控制模塊51-53
• 4.5 數(shù)據(jù)存儲與結(jié)果提取模塊53-54
• 4.6 實例驗證54-60
• 5 有限元分析程序與NC代碼生成程序的集成60-71
• 5.1 引言60
• 5.2 加工變形控制措施及誤差補償策略60-62
• 5.3 UG的二次開發(fā)62-65
• 5.4 補償代碼生成程序的開發(fā)65-71
• 6 總結(jié)和展望71-73
• 6.1 全文總結(jié)71-72
• 6.2 研究展望72-73
• 參考文獻73-79
• 作者簡歷79-81
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集81

【參考文獻】

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本文編號：725730