圓筒形薄壁零件夾持變形問題的分析研究.pdf

1、在金屬切削加工中,圓筒形薄壁零件是常見的結(jié)構(gòu)類型,薄壁零件普遍有剛度差、易變形的特點(diǎn),而薄壁零件的加工精度往往要求較高,其中,夾持變形就是影響零件加工精度的重要因素,而夾緊力模型的建立和夾緊變形的預(yù)測是研究夾持變形的基礎(chǔ)。本課題在分析了圓筒形零件夾持特性和切削加工特性的基礎(chǔ)上,采用理論建模、數(shù)學(xué)分析和計(jì)算機(jī)仿真相結(jié)合的方法,對圓筒形薄壁零件的夾持變形問題進(jìn)行了研究。
　　 首先,夾持方案是分析零件夾持變形的基礎(chǔ),根據(jù)零件的夾緊和

2、定位特性,確定了夾持方案,指出了選擇卡盤夾持圓筒形零件的情況下,卡盤卡爪材料的不同,對于零件夾持表面的精度影響就不同;卡爪外形結(jié)構(gòu)的不同,對于零件夾緊力的影響也不同,進(jìn)而推導(dǎo)了選擇不同卡爪的離心力計(jì)算公式。其次,根據(jù)圓筒形零件夾持特性和切削加工特性,歸納了卡盤夾持圓筒形零件進(jìn)行外圓車削時的夾緊力組成情況,在已知夾持方案和切削參數(shù)的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了圓筒形零件的卡盤夾緊力計(jì)算公式?；诮⒌膴A緊力計(jì)算公式,運(yùn)用正交試驗(yàn)原理和回歸分析的方法,建

3、立了幾個計(jì)算夾緊力的回歸方程,并結(jié)合極差分析和誤差分析,確定了已知零件幾何參數(shù)和切削參數(shù)的情況下,最佳的夾緊力方程。
　　 最后,運(yùn)用有限元法,提出了在使用有限元軟件ANSYS過程中需要注意的問題,諸如實(shí)體建模、坐標(biāo)系設(shè)置、工作平面選擇、單位統(tǒng)一、網(wǎng)格劃分方式以及網(wǎng)格劃分精度等等。建立了圓筒形薄壁零件的有限元模型,仿真了圓筒形零件的夾持變形過程,得出了三爪卡盤和六爪卡盤夾持圓筒形薄壁零件的變形結(jié)果。結(jié)合正交試驗(yàn)原理和回歸分析法,