薄壁零件加工變形的參數(shù)化仿真研究.pdf

1、薄壁零件具有重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在航空航天、精密儀器等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。然而薄壁零件的結(jié)構(gòu)決定其剛度低，加工過程中受切削力、切削熱、殘余應(yīng)力等因素的作用容易產(chǎn)生變形，影響零件加工精度和使用效果。其中，切削力是影響加工變形的主要因素，研究零件切削過程中切削力作用下的變形情況具有重要意義。由于仿真操作的重復(fù)性和結(jié)果數(shù)據(jù)處理的復(fù)雜性，建立薄壁零件銑削加工的參數(shù)化仿真系統(tǒng)具有實(shí)用價(jià)值。
　　 本文通過有限元分析和混合編程

2、相結(jié)合的方法，對(duì)薄壁零件的加工變形問題進(jìn)行了深入研究，并設(shè)計(jì)只需在界面上進(jìn)行簡單操作就能完成零件加工的數(shù)值分析和結(jié)果后處理仿真系統(tǒng)。主要的研究內(nèi)容和取得的成果如下:
　　 (1)介紹國內(nèi)外幾種典型的銑削力模型，分析比較各個(gè)模型建立的條件，適用場合，選擇一種適合進(jìn)行本課題研究的銑削力模型。
　　 (2)從單獨(dú)使用有限元分析軟件和數(shù)學(xué)軟件分別進(jìn)行加工變形計(jì)算和結(jié)果數(shù)據(jù)處理時(shí)需要完成任務(wù)量出發(fā)，分析設(shè)計(jì)銑削加工仿真系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)

3、用價(jià)值，并通過比較選擇建立仿真系統(tǒng)的工具和技術(shù)。
　　 (3)采用生死單元法結(jié)合有限元分析步驟分析仿真系統(tǒng)應(yīng)具備的功能模塊，在Visual C#編程平臺(tái)上進(jìn)行ANSYS和MATLAB的混合編程，詳細(xì)設(shè)計(jì)各個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)方法。
　　 (4)建立側(cè)壁薄板、薄壁腹板實(shí)例分析模型，確定零件的結(jié)構(gòu)尺寸，材料屬性，根據(jù)切削用量的選擇原則確定零件銑削加工時(shí)的軸向切深、徑向切深、每齒進(jìn)給量，在仿真系統(tǒng)上計(jì)算對(duì)應(yīng)的銑削力并分析計(jì)算，得到