環(huán)形薄壁件加工變形分析及控制研究
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【摘要】:毛坯殘余應(yīng)力和切削力是導(dǎo)致環(huán)形薄壁零件加工變形的重要因素。本文以GH706高溫合金環(huán)形薄壁件的切削加工為研究對象,借助理論分析、有限元數(shù)值模擬和試驗研究等方法和手段,研究毛坯殘余應(yīng)力和銑削力對環(huán)形薄壁件加工變形的影響。本文主要研究工作如下:(1)基于銑削力試驗,建立高溫合金GH706銑削力經(jīng)驗公式,進(jìn)而建立了環(huán)形薄壁零件銑削加工受力變形有限元預(yù)測模型,揭示了銑削力對環(huán)形薄壁件壁厚誤差的影響。(2)采用有限元法、輪廓法和盲孔法對GH706高溫合金環(huán)形毛坯的殘余應(yīng)力進(jìn)行測試評估,將兩種測試結(jié)果與有限元計算結(jié)果進(jìn)行對比分析得到環(huán)形毛坯應(yīng)力場的分布,并分析了環(huán)形薄壁件毛坯熱處理殘余應(yīng)力的分布特點。(3)基于環(huán)形薄壁零件毛坯初始?xì)堄鄳?yīng)力,采用有限元數(shù)值模擬技術(shù),分析材料去除率對環(huán)形薄壁零件加工變形的影響;分析毛坯與環(huán)形薄壁零件相對位置的不同對環(huán)形薄壁零件加工變形的影響;分析環(huán)形薄壁件毛坯殘余應(yīng)力的大小對環(huán)形薄壁零件整體加工變形的影響。
【關(guān)鍵詞】:環(huán)形薄壁件 殘余應(yīng)力 有限元仿真 銑削力 加工變形
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TG54
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-12
- 注釋表12-13
- 第一章 緒論13-21
- 1.1 課題的研究背景與意義13-14
- 1.2 環(huán)形薄壁件加工變形的研究現(xiàn)狀14-16
- 1.2.1 環(huán)形薄壁件的加工變形成因分析14-15
- 1.2.2 薄壁件加工變形的研究現(xiàn)狀15-16
- 1.2.3 環(huán)形薄壁機(jī)匣加工變形的研究現(xiàn)狀16
- 1.3 殘余應(yīng)力的研究現(xiàn)狀16-19
- 1.3.1 環(huán)形薄壁零件殘余應(yīng)力的產(chǎn)生原因16-17
- 1.3.2 殘余應(yīng)力的測試方法17-19
- 1.3.3 殘余應(yīng)力的消除技術(shù)19
- 1.4 本文研究工作19-21
- 1.4.1 研究內(nèi)容19-20
- 1.4.2 研究思路20-21
- 第二章 環(huán)形薄壁件壁厚誤差分析21-32
- 2.1 銑削力測量實驗21-24
- 2.1.1 試驗條件21-23
- 2.1.2 試驗方案23-24
- 2.2 GH706 銑削試驗結(jié)果與分析24-27
- 2.2.1 銑削參數(shù)對銑削力的影響24-26
- 2.2.2 銑削力經(jīng)驗公式的建立26-27
- 2.3 環(huán)形薄壁件加工變形仿真分析與預(yù)測27-31
- 2.3.1 加工變形有限元仿真模型建立27-29
- 2.3.2 環(huán)形薄壁件加工變形的預(yù)測與分析29-31
- 2.4 本章小結(jié)31-32
- 第三章環(huán)形毛坯初始?xì)堄鄳?yīng)力的評估32-48
- 3.1 環(huán)形毛坯殘余應(yīng)力測試方法的選擇32-33
- 3.2 環(huán)形毛坯初始?xì)堄鄳?yīng)力有限元仿真33-38
- 3.2.1 熱處理數(shù)值模擬的熱傳導(dǎo)方程和邊界條件33
- 3.2.2 熱處理數(shù)值模擬有限元模型33-35
- 3.2.3 熱處理模擬結(jié)果與分析35-38
- 3.2.3.1 熱處理溫度場模擬結(jié)果與分析35
- 3.2.3.2 熱處理殘余應(yīng)力場模擬結(jié)果與分析35-38
- 3.3 輪廓法測量環(huán)形毛坯殘余應(yīng)力38-43
- 3.3.1 輪廓法的測量原理和測試方法38
- 3.3.2 切割與測試38-39
- 3.3.3 測量結(jié)果與分析39-40
- 3.3.4 應(yīng)力分析40-43
- 3.4 盲孔法測量環(huán)形毛坯殘余應(yīng)力43-47
- 3.4.1 盲孔法測量原理43-44
- 3.4.2 盲孔法試驗設(shè)備44
- 3.4.3 測量結(jié)果與分析44-47
- 3.5 本章小結(jié)47-48
- 第四章 環(huán)形薄壁件整體變形的預(yù)測與優(yōu)化48-60
- 4.1 初始?xì)堄鄳?yīng)力引起環(huán)形薄壁件變形的計算模型48-50
- 4.2 材料去除率對零件加工變形的影響50-53
- 4.2.1 有限元仿真初始條件50-51
- 4.2.2 不同材料去除率有限元仿真結(jié)果與分析51-53
- 4.3 毛坯相對于零件位置對零件加工變形的影響53-56
- 4.3.1 環(huán)形薄壁件毛坯結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真有限元建模54
- 4.3.2 環(huán)形毛坯結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真結(jié)果與分析54-56
- 4.4 初始?xì)堄鄳?yīng)力大小對零件加工變形的影響56-59
- 4.4.1 環(huán)形薄壁件切削加工有限元模型的建立57
- 4.4.2 不同初始應(yīng)力場有限元仿真結(jié)果與分析57-59
- 4.5 本章小結(jié)59-60
- 第五章 總結(jié)與展望60-62
- 5.1 總結(jié)60-61
- 5.2 展望61-62
- 參考文獻(xiàn)62-65
- 致謝65-66
- 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文66
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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條
1 陳W
本文編號:467311
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