薄壁件銑削加工過程有限元仿真與分析.pdf

1、薄壁零件具有重量輕、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代雷達(dá)制造中得到了廣泛的應(yīng)用。但是由于零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性較差，在某些關(guān)鍵零部件的加工過程中受到切削力等因素影響極易產(chǎn)生變形，難以滿足精度要求。本文以某型號(hào)雷達(dá)關(guān)鍵零部件加工過程為研究對(duì)象，結(jié)合有關(guān)部委資助項(xiàng)目，利用有限元方法對(duì)薄壁件銑削過程進(jìn)行物理仿真與分析，并進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化。 本文首先闡述了金屬切削過程基本原理，在了解切削變形特征的基礎(chǔ)上對(duì)切削力及其影響因素進(jìn)行了分析，并建立了適合于三

2、維有限元仿真的銑削力模型。對(duì)有限元仿真過程中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究，提出了參數(shù)化有限元模型、材料模型、動(dòng)態(tài)載荷施加、材料去除及約束轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)的解決方案。 然后利用有限元軟件對(duì)典型薄壁零件特征進(jìn)行了銑削過程仿真，得到了工件變形及切削力的變化規(guī)律，并提出了提高刀具轉(zhuǎn)速及采用數(shù)控補(bǔ)償來抑制加工變形的定性方法。在此基礎(chǔ)上選取刀具轉(zhuǎn)速、銑削深度及進(jìn)給速度作為試驗(yàn)因素，通過對(duì)薄壁特征進(jìn)行有限元仿真正交試驗(yàn)考察了各因素變化對(duì)工件變