基于加工誤差綜合分析的薄壁件工藝順序及參數(shù)優(yōu)化方法研究.pdf

1、在航空、軍事等重要領域中，鋁合金復雜薄壁件以其特有的綜合性能優(yōu)勢而被廣泛應用，但由于其零件為非鑄造件，均采用剝離式加工方法，其剛性差等特征，加工精度與表面質(zhì)量很難保證，同時加工效率很難提高，這極大地影響產(chǎn)品和企業(yè)的經(jīng)濟效率。研究鋁合金薄壁件的高效精密加工機理與技術具有重要的理論意義與實用價值。
　　 本文旨在通過銑削鋁合金薄壁件加工技術的理論分析與模擬研究，揭示銑削力隨各工藝參數(shù)的變化規(guī)律，研究釋放薄壁件應力的方法以及加工順序，

2、實現(xiàn)高速銑削加工工藝參數(shù)的優(yōu)選，而達到簡化加工工序、縮短生產(chǎn)周期、提高金屬切除效率、充分發(fā)揮高速數(shù)控機床效能的目的。
　　 本課題的研究內(nèi)容、具體工作與得出的結(jié)論如下：
　　 一、建立切削加工過程的有限元仿真模型。首先闡述金屬切削變形的相關理論，包括切削力，切削熱，熱力耦合理論以及本構(gòu)方程，在切屑-工件、刀具-切屑界面接觸模型和切削條件下材料流動本構(gòu)模型的基礎之上，建立切削加工過程的有限元仿真模型，模擬鋁合金連續(xù)狀的形成

3、過程，同時給出切削區(qū)域應力場、應變場以及溫度場的分布狀態(tài)信息，證明模擬結(jié)果與實際情況相符。
　　 二、薄壁件切削性能分析與工藝參數(shù)優(yōu)化研究。利用單因素法分析銑削速度、進給量、切屑深度對切削力、熱的影響，在此基礎上，以零件精度和加工效率的多目標視角研究銑削用量的配比，實驗表明增加切削速度進給量，同時減小切削深度即可以降低切削力又可以增加切除量，對實際加工中銑削參數(shù)的選擇起指導作用，并分析順、逆銑和冷卻對銑削性能的影響。
　　

4、 三、基于工序誤差分析的薄壁件加工順序和余量優(yōu)化的方法研究。針對薄壁板件進行分析，以工序系統(tǒng)剛度作為切入點，按照加工位置，加工余量和工序壁厚制定零件的工藝，得到在加工過程中應按照不破壞工序系統(tǒng)剛度來制定工藝原則。
　　 四、研究消除薄壁零件應力的方法。薄壁件在加工過程中由于內(nèi)部應力容易產(chǎn)生彈性變形，導致加工誤差，目前消除應力的方法主要是對已有應力的零件采用振動等被動方式，而本文主要研究在加工過程中防止零件應力的產(chǎn)生，采用在薄壁