基于薄壁件加工變形的球頭刀銑削力仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、薄壁件以其質(zhì)量輕、相對(duì)比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)在航空、航天等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，然而，由于薄壁零件剛度低，加工過(guò)程中會(huì)使工件產(chǎn)生變形，導(dǎo)致其加工精度和表面質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)可能造成零件報(bào)廢。因此，若想對(duì)薄壁件加工過(guò)程中的變形加以控制必須對(duì)銑削過(guò)程中的力與變形進(jìn)行研究。
　　為了建立薄壁件側(cè)銑加工的銑削力理論模型，首先建立未考慮工件變形的側(cè)銑銑削力理論模型。本文建立了未考慮工件變形的銑削力理論模型，該模型由球頭銑刀刃線幾何模型、瞬時(shí)未變形切屑厚

2、度以及切入、切出角的計(jì)算模型幾部分綜合而成?；趯?duì)銑削力系數(shù)的辨識(shí)運(yùn)用所編制的銑削力程序研究了不同銑削加工參數(shù)下的銑削力變化情況。
　　其次，分別建立兩端自由、兩端固定的鋁合金薄壁件以及葉輪葉片的有限元預(yù)測(cè)模型。由于加工過(guò)程中的銑削力是引起加工變形的主要因素，所以可對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化以便于有限元分析，如：視工裝夾具系統(tǒng)、刀具等為剛體，忽略刀具磨損及裝夾誤差；工件材料為線彈性材料，在銑削過(guò)程當(dāng)中其物理性能保持不變；忽視工件整體剛

3、度在材料去除過(guò)程當(dāng)中的變化；銑削力等效為移動(dòng)的集中載荷加載到切削部位相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上；忽略工件的塑性變形等?；谝陨霞僭O(shè)，分別對(duì)兩端自由、兩端固定的薄壁件及葉輪葉片進(jìn)行有限元分析，分析其變形規(guī)律。
　　最后，以?xún)啥俗杂傻匿X合金薄壁件和兩端固定的鋁合金薄壁件為例，基于未考慮工件變形的側(cè)銑銑削力模型及鋁合金薄壁件在銑削加工過(guò)程當(dāng)中的變形規(guī)律對(duì)理論模型進(jìn)行修正以建立較為完善的薄壁件側(cè)銑銑削力模型，修正后銑削力模型通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法驗(yàn)證其正確性。