薄壁零件加工變形的預測及其仿真研究.pdf

1、隨著航空航天技術的快速發(fā)展，為了降低成本，提高航空器的使用壽命，對零件性能的要求越來越高。由于薄壁零件具有重量輕、韌性強、結構緊湊等優(yōu)點，近年來在航空航天、精密儀器等行業(yè)得到了廣泛的應用。然而由薄壁零件的結構決定，其剛度低，屈強比大，加工過程中受殘余應力、切削力、切削熱等的作用容易產(chǎn)生變形，影響零件加工精度和使用效果。因此加工變形的控制是保證薄壁零件精度的關鍵，對其的研究具有重要的意義。本文針對這個問題，對薄壁零件加工變形的影響因素進行

2、了系統(tǒng)的分析研究。
　　首先，總體闡述了加工過程中初始殘余應力、切削力等對薄壁零件加工變形的影響，提出了相應的控制變形措施。
　　其次，針對上述因素對薄壁零件加工變形的影響進行了深入的分析。研究了初始殘余應力及加工過程中熱力載荷在工件內的分布規(guī)律，并據(jù)實際加工情況，對切削力模型進行了改進。利用彈塑性理論和赫茲接觸理論，建立了基于初始殘余應力、切削力、切削熱等因素的薄壁零件加工變形的預測模型，研究了這些因素與殘余應力及零件加工

3、變形的關系。
　　再次，采用通用有限元軟件ABAQUS，使用生死單元法模擬了切削過程，進一步分析了上述各種因素對薄壁零件加工變形的影響規(guī)律，并與理論預測結果進行了比較，驗證了理論預測模型的正確性，得出了一系列結論。
　　最后，改進了實驗系統(tǒng)使用的機床，設計了磁性聯(lián)軸器和卡盤結構。針對鋁合金薄壁零件進行了切削變形的實驗。采用超聲振動時效去除薄壁零件殘余應力的辦法，研究分析了殘余應力引起的零件變形與時效時間的關系，為以后進行薄壁