薄壁零件數(shù)控加工的有限元分析.pdf

1、為了有效控制薄壁零件在加工過程中的變形，提高薄壁件的裝配性能。本文對薄壁零件數(shù)控加工過程進行了有限元分析。
　　本文分析并確定殘余應力是影響薄壁件加工變形最重要的原因，而引起殘余應力變化的主要原因是切削力、切削熱引起工件的熱塑性變形。
　　通過對常用的航空薄壁類結構與特點進行分析，確定出本文所研究的工件結構。分析了殘余應力對工件變形的作用機理。對切削力的計算方式及影響切削力的因素進行了研究，并闡述了圓周銑削的原理。對金屬切削

2、原理進行詳細研究，分析出金屬的切削過程是一個強熱力耦合的過程。最后，總結出本文用到的主要有限元仿真理論為材料Johnson-Cook本構模型、材料失效分離準則、摩擦模型、局部網格劃分等。
　　使用ABAQUS的顯示動力學模塊(Explicit)對薄壁工件進行了二維切削加工仿真，分析了切削過程中刀具與工件的應力場、應變場、溫度場的變化及切屑的成形過程。
　　將圓周銑削演變?yōu)樽兒穸热S斜角切削。對切削力與切削溫度的分布規(guī)律進行了

3、詳細的分析，并對切屑的形成過程進行了模擬，驗證了仿真的真實性。
　　使用ABAQUS建立了懸壁件三維銑削模型。對圓柱銑刀側銑薄壁件的整個過程進行仿真，確定了殘余應力的分布范圍，對工件已加工表面上，沿寬度方向上一定范圍內X、Y、Z方向上節(jié)點的殘余應力分布云圖及整個工件表面殘余應力分布云圖進行了研究。對刀具刀尖位置與工件已加工表面的溫度變化規(guī)律進行了分析。最后從切削深度、切削速度、進給速度以及走刀路徑四個方面分別論述了減小工件變形的方