基于加工誤差綜合分析的薄壁件工藝順序及參數(shù)優(yōu)化方法研究.pdf

1、在航空、軍事等重要領(lǐng)域中，鋁合金復(fù)雜薄壁件以其特有的綜合性能優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用，但由于其零件為非鑄造件，均采用剝離式加工方法，其剛性差等特征，加工精度與表面質(zhì)量很難保證，同時(shí)加工效率很難提高，這極大地影響產(chǎn)品和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率。研究鋁合金薄壁件的高效精密加工機(jī)理與技術(shù)具有重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。
　　 本文旨在通過銑削鋁合金薄壁件加工技術(shù)的理論分析與模擬研究，揭示銑削力隨各工藝參數(shù)的變化規(guī)律，研究釋放薄壁件應(yīng)力的方法以及加工順序，

2、實(shí)現(xiàn)高速銑削加工工藝參數(shù)的優(yōu)選，而達(dá)到簡化加工工序、縮短生產(chǎn)周期、提高金屬切除效率、充分發(fā)揮高速數(shù)控機(jī)床效能的目的。
　　 本課題的研究內(nèi)容、具體工作與得出的結(jié)論如下：
　　 一、建立切削加工過程的有限元仿真模型。首先闡述金屬切削變形的相關(guān)理論，包括切削力，切削熱，熱力耦合理論以及本構(gòu)方程，在切屑-工件、刀具-切屑界面接觸模型和切削條件下材料流動(dòng)本構(gòu)模型的基礎(chǔ)之上，建立切削加工過程的有限元仿真模型，模擬鋁合金連續(xù)狀的形成

3、過程，同時(shí)給出切削區(qū)域應(yīng)力場、應(yīng)變場以及溫度場的分布狀態(tài)信息，證明模擬結(jié)果與實(shí)際情況相符。
　　 二、薄壁件切削性能分析與工藝參數(shù)優(yōu)化研究。利用單因素法分析銑削速度、進(jìn)給量、切屑深度對(duì)切削力、熱的影響，在此基礎(chǔ)上，以零件精度和加工效率的多目標(biāo)視角研究銑削用量的配比，實(shí)驗(yàn)表明增加切削速度進(jìn)給量，同時(shí)減小切削深度即可以降低切削力又可以增加切除量，對(duì)實(shí)際加工中銑削參數(shù)的選擇起指導(dǎo)作用，并分析順、逆銑和冷卻對(duì)銑削性能的影響。
　　

4、 三、基于工序誤差分析的薄壁件加工順序和余量優(yōu)化的方法研究。針對(duì)薄壁板件進(jìn)行分析，以工序系統(tǒng)剛度作為切入點(diǎn)，按照加工位置，加工余量和工序壁厚制定零件的工藝，得到在加工過程中應(yīng)按照不破壞工序系統(tǒng)剛度來制定工藝原則。
　　 四、研究消除薄壁零件應(yīng)力的方法。薄壁件在加工過程中由于內(nèi)部應(yīng)力容易產(chǎn)生彈性變形，導(dǎo)致加工誤差，目前消除應(yīng)力的方法主要是對(duì)已有應(yīng)力的零件采用振動(dòng)等被動(dòng)方式，而本文主要研究在加工過程中防止零件應(yīng)力的產(chǎn)生，采用在薄壁