細(xì)長(zhǎng)軸尺寸誤差有限元分析與補(bǔ)償研究.pdf

1、軸類(lèi)零件在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域占有相當(dāng)大的比重,是一類(lèi)不可缺少的重要零件,它主要用于支撐回轉(zhuǎn)零件以及傳遞轉(zhuǎn)矩或運(yùn)動(dòng)。軸類(lèi)零件被大量用于眾多領(lǐng)域中,而這些軸之中存在一種非常特殊的軸,其長(zhǎng)徑比大于20,把它定義為細(xì)長(zhǎng)軸;由于它的長(zhǎng)徑比大、剛性不足以及加工過(guò)程中振動(dòng)等因素影響,在切削加工時(shí)極容易因彎曲而發(fā)生形變,因而極不容易滿足設(shè)計(jì)精度要求。伴隨高科技技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,對(duì)零件的設(shè)計(jì)和制造精度提出了更加嚴(yán)格的要求,針對(duì)傳統(tǒng)加工方法已難以加工出符合設(shè)

2、計(jì)精度要求的細(xì)長(zhǎng)軸,因此尋找新的方法和途徑是未來(lái)提高細(xì)長(zhǎng)軸加工精度的研究重點(diǎn)。
　　提高細(xì)長(zhǎng)軸的加工精度,主要在于提高細(xì)長(zhǎng)軸的加工尺寸精度。本文采用理論分析—仿真分析—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的邏輯思維方式。首先結(jié)合國(guó)內(nèi)外參考文獻(xiàn)對(duì)引起細(xì)長(zhǎng)軸尺寸誤差的眾多因素進(jìn)行了分析,歸納出引起細(xì)長(zhǎng)軸加工尺寸誤差的主要因素包括:徑向力引起的彎曲變形、工件和刀具的熱變形;然后分別建立徑向力作用下的彎曲變形模型、工件和刀具的熱變形模型,并推導(dǎo)出了一個(gè)與細(xì)長(zhǎng)軸切削參

3、數(shù)、材質(zhì)、刀具熱膨脹系數(shù)等相關(guān)的理論讓刀量預(yù)測(cè)公式;接著,通過(guò)DEFORM軟件測(cè)出了切削力的分力-徑向力Fp的大小,為接下的ANSYS仿真提供了仿真參數(shù),同時(shí)DEFORM仿真結(jié)果表明刀具切削加工中刀具溫升DT隨時(shí)間不斷增大,在切削初期溫升DT急劇上升并趨于熱平衡時(shí)的溫升值;使用ANSYS軟件對(duì)細(xì)長(zhǎng)軸車(chē)削加工進(jìn)行了靜力學(xué)分析,并將徑向力作用下的理論讓刀量值和仿真值進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明二者具有高度的一致性,并利用MATLAB軟件對(duì)理論讓