薄壁零件數(shù)控加工的有限元分析.pdf

1、為了有效控制薄壁零件在加工過(guò)程中的變形，提高薄壁件的裝配性能。本文對(duì)薄壁零件數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行了有限元分析。
　　本文分析并確定殘余應(yīng)力是影響薄壁件加工變形最重要的原因，而引起殘余應(yīng)力變化的主要原因是切削力、切削熱引起工件的熱塑性變形。
　　通過(guò)對(duì)常用的航空薄壁類(lèi)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)進(jìn)行分析，確定出本文所研究的工件結(jié)構(gòu)。分析了殘余應(yīng)力對(duì)工件變形的作用機(jī)理。對(duì)切削力的計(jì)算方式及影響切削力的因素進(jìn)行了研究，并闡述了圓周銑削的原理。對(duì)金屬切削

2、原理進(jìn)行詳細(xì)研究，分析出金屬的切削過(guò)程是一個(gè)強(qiáng)熱力耦合的過(guò)程。最后，總結(jié)出本文用到的主要有限元仿真理論為材料Johnson-Cook本構(gòu)模型、材料失效分離準(zhǔn)則、摩擦模型、局部網(wǎng)格劃分等。
　　使用ABAQUS的顯示動(dòng)力學(xué)模塊(Explicit)對(duì)薄壁工件進(jìn)行了二維切削加工仿真，分析了切削過(guò)程中刀具與工件的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、溫度場(chǎng)的變化及切屑的成形過(guò)程。
　　將圓周銑削演變?yōu)樽兒穸热S斜角切削。對(duì)切削力與切削溫度的分布規(guī)律進(jìn)行了

3、詳細(xì)的分析，并對(duì)切屑的形成過(guò)程進(jìn)行了模擬，驗(yàn)證了仿真的真實(shí)性。
　　使用ABAQUS建立了懸壁件三維銑削模型。對(duì)圓柱銑刀側(cè)銑薄壁件的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行仿真，確定了殘余應(yīng)力的分布范圍，對(duì)工件已加工表面上，沿寬度方向上一定范圍內(nèi)X、Y、Z方向上節(jié)點(diǎn)的殘余應(yīng)力分布云圖及整個(gè)工件表面殘余應(yīng)力分布云圖進(jìn)行了研究。對(duì)刀具刀尖位置與工件已加工表面的溫度變化規(guī)律進(jìn)行了分析。最后從切削深度、切削速度、進(jìn)給速度以及走刀路徑四個(gè)方面分別論述了減小工件變形的方