薄壁件銑削加工誤差預測與快速銑削仿真平臺的開發(fā).pdf

1、航空薄壁件普遍具有形狀復雜、尺寸大、剛度弱、表面精度要求高的特點，在銑削加工中容易產生加工變形，難以控制工件加工精度。因此，針對一些類型的薄壁件零件，采用有限元軟件ABAQUS對其成型過程進行仿真計算，研究薄壁件加工過程優(yōu)化技術，并通過軟件的二次開發(fā)提高仿真的效率，為提高薄壁件的加工質量提供了重要的理論指導，具有很高的實用價值。
　　本文在綜述國內外薄壁件加工仿真研究及ABAQUS二次開發(fā)研究現(xiàn)狀的基礎上，對材料為航空鋁合金705

2、0-T7451懸臂板結構的薄壁件銑削加工過程進行了基于熱力耦合的仿真研究，并在之前的建?；A上對單框與多框類薄壁件的加工過程進行了仿真研究。最后通過 Python語言開發(fā)出一套定制應用程序，實現(xiàn)懸臂板類與框類薄壁件銑削過程快速參數(shù)化建模的需要，具體的研究工作如下：
　　對銑削過程的銑削方式與銑削機理，以及切削熱的產生原因與主要生成區(qū)域進行了研究，并列出了有限元軟件ABAQUS所建立的熱力耦合分析模型中的生熱情況的數(shù)學模型。對有限元

3、仿真模擬過程中材料模型設置、J-C本構模型、工件與刀具的接觸設置以及刀屑分離準則等關鍵技術進行了研究。
　　在對熱力耦合模型原理進行初步掌握的基礎上，通過動態(tài)、溫度-位移耦合、顯示求解類型(Dynamic,Temp-disp,Explicit）對材料為航空鋁合金材料7050-T7451的懸臂板類薄壁件進行銑削仿真模擬，得到了切削力、殘余應力、切削溫度、加工變形等仿真結果。通過仿真結果與實驗結果的對比，驗證了仿真結果的可參考性，為后

4、期進行的單框類薄壁件銑削的仿真結果的可參考性提供了支持和依據(jù)。
　　對四種加工路徑的多分析步單框類薄壁件銑削過程分別進行仿真計算，通過加工誤差結果的對比，實現(xiàn)加工方案的優(yōu)化。通過對多框薄壁件進行初始殘余應力載荷的加載，采用“單元生死”技術實現(xiàn)被加工區(qū)域單元的選擇性順序去除，通過對加工變形結果的對比，得到了多框類薄壁件的變形規(guī)律。
　　為了實現(xiàn)薄壁件銑削模型的快速建模，利用Python語言開發(fā)了薄壁件銑削仿真平臺的定制應用程序