薄壁件銑削加工誤差預(yù)測(cè)與快速銑削仿真平臺(tái)的開(kāi)發(fā).pdf

1、航空薄壁件普遍具有形狀復(fù)雜、尺寸大、剛度弱、表面精度要求高的特點(diǎn)，在銑削加工中容易產(chǎn)生加工變形，難以控制工件加工精度。因此，針對(duì)一些類(lèi)型的薄壁件零件，采用有限元軟件ABAQUS對(duì)其成型過(guò)程進(jìn)行仿真計(jì)算，研究薄壁件加工過(guò)程優(yōu)化技術(shù)，并通過(guò)軟件的二次開(kāi)發(fā)提高仿真的效率，為提高薄壁件的加工質(zhì)量提供了重要的理論指導(dǎo)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
　　本文在綜述國(guó)內(nèi)外薄壁件加工仿真研究及ABAQUS二次開(kāi)發(fā)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)材料為航空鋁合金705

2、0-T7451懸臂板結(jié)構(gòu)的薄壁件銑削加工過(guò)程進(jìn)行了基于熱力耦合的仿真研究，并在之前的建?；A(chǔ)上對(duì)單框與多框類(lèi)薄壁件的加工過(guò)程進(jìn)行了仿真研究。最后通過(guò) Python語(yǔ)言開(kāi)發(fā)出一套定制應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)懸臂板類(lèi)與框類(lèi)薄壁件銑削過(guò)程快速參數(shù)化建模的需要，具體的研究工作如下：
　　對(duì)銑削過(guò)程的銑削方式與銑削機(jī)理，以及切削熱的產(chǎn)生原因與主要生成區(qū)域進(jìn)行了研究，并列出了有限元軟件ABAQUS所建立的熱力耦合分析模型中的生熱情況的數(shù)學(xué)模型。對(duì)有限元

3、仿真模擬過(guò)程中材料模型設(shè)置、J-C本構(gòu)模型、工件與刀具的接觸設(shè)置以及刀屑分離準(zhǔn)則等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　在對(duì)熱力耦合模型原理進(jìn)行初步掌握的基礎(chǔ)上，通過(guò)動(dòng)態(tài)、溫度-位移耦合、顯示求解類(lèi)型(Dynamic,Temp-disp,Explicit）對(duì)材料為航空鋁合金材料7050-T7451的懸臂板類(lèi)薄壁件進(jìn)行銑削仿真模擬，得到了切削力、殘余應(yīng)力、切削溫度、加工變形等仿真結(jié)果。通過(guò)仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了仿真結(jié)果的可參考性，為后

4、期進(jìn)行的單框類(lèi)薄壁件銑削的仿真結(jié)果的可參考性提供了支持和依據(jù)。
　　對(duì)四種加工路徑的多分析步單框類(lèi)薄壁件銑削過(guò)程分別進(jìn)行仿真計(jì)算，通過(guò)加工誤差結(jié)果的對(duì)比，實(shí)現(xiàn)加工方案的優(yōu)化。通過(guò)對(duì)多框薄壁件進(jìn)行初始?xì)堄鄳?yīng)力載荷的加載，采用“單元生死”技術(shù)實(shí)現(xiàn)被加工區(qū)域單元的選擇性順序去除，通過(guò)對(duì)加工變形結(jié)果的對(duì)比，得到了多框類(lèi)薄壁件的變形規(guī)律。
　　為了實(shí)現(xiàn)薄壁件銑削模型的快速建模，利用Python語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了薄壁件銑削仿真平臺(tái)的定制應(yīng)用程序