薄壁零件銑削加工變形預測.pdf

1、機電產(chǎn)品中尤其航空產(chǎn)品中，經(jīng)常存在著一些剛性差、精度高的薄壁零件，其中多數(shù)為產(chǎn)品的關(guān)鍵零件。這些零件普遍具有結(jié)構(gòu)復雜、薄壁、變厚度、曲面曲線結(jié)構(gòu)多、協(xié)調(diào)精度要求較高等特點，目前都采用數(shù)控銑削的方法來進行加工。但在加工過程中由于零件剛度差等多種原因，容易產(chǎn)生變形，因而難以控制加工精度和達到較高的加工效率。本文在綜述國內(nèi)外薄壁件加工變形研究現(xiàn)狀的基礎上，系統(tǒng)地研究了如何運用有限元數(shù)值仿真計算技術(shù)來模擬銑削加工過程，對薄壁件的受力變形進行了預

2、測。本文的主要工作是建立薄壁零件銑削過程力學模型，并通過有限元分析和有限元分析軟件ANSYS預測銑削加工引起工件變形。 論文闡述了薄壁零件加工變形研究現(xiàn)狀及切削加工變形的機理，總結(jié)了薄壁件加工變形產(chǎn)生的原因。通過對薄壁件加工變形數(shù)值模擬的綜合分析，得出切削力模型和有限元模型是薄壁件加工變形研究的關(guān)鍵，對二者的研究具有重要意義。 論文的工作重點是采用四因素、四水平正交試驗法進行了銑削試驗，在詳細給出四因素、四水平試驗模型中

3、參數(shù)、指數(shù)數(shù)學公式的基礎上，利用矩陣簡化法，建立了基于鋁合金材料7075-T651的數(shù)控銑削力經(jīng)驗模型。以試驗為基礎，驗證了此銑削力經(jīng)驗模型的有效性。 最后通過ANSYS有限元分析軟件對薄壁件銑削加工過程的變形進行分析，并以框體薄壁件及復雜曲面葉片薄壁件為實例進行了分析，獲得銑削加工變形的基本規(guī)律，提出變形控制措施，為提高生產(chǎn)率和進一步研究控制薄壁件加工變形提供了依據(jù)。 本研究屬于應用基礎性研究，在數(shù)值仿真計算方面具有潛