薄壁件周銑加工過程中表面靜態(tài)誤差預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文以薄壁件周銑加工過程為研究對象,結(jié)合切削基本原理和有限元數(shù)值計算技術(shù),對加工變形預(yù)測方法及其相關(guān)技術(shù)從以下幾個方面進行了研究:(1)研究了刀具與工件的建模方法.本文提出了刀具與工件獨立建模的思想,即刀具與工件的建模坐標(biāo)系自由選取,網(wǎng)格劃分方法與網(wǎng)格類型自由選取.刀具通過等效懸臂梁進行建模.首次提出了采用非規(guī)則有限元網(wǎng)格進行工件模型離散的方法,為復(fù)雜構(gòu)件的網(wǎng)格劃分提供了一種通用方法.通過應(yīng)用空間坐標(biāo)變換理論,建立了刀具工件模型的協(xié)調(diào)方

2、程,并以此為基礎(chǔ),給出了任意加工瞬態(tài)切削力向刀具節(jié)點與工件節(jié)點等效離散的計算公式.(2)以上面的研究為基礎(chǔ),建立了三套加工變形和表面靜態(tài)誤差預(yù)測模型,即剛性模型、定剛度柔性模型以及變剛度柔性模型.(3)對快速有效的有限元分析技術(shù)的研究.針對柔性模型中有限元分析次數(shù)多且工件節(jié)點和工況數(shù)目龐大的特點,本文基于彈性變形假設(shè),提出采用單位載荷法對工件進行有限元分析的方法.同時,采用懸臂梁理論對刀具進行變形分析.最后,以典型的鋁、鈦合金航空材料構(gòu)