低剛度、變截面軸電解磨削加工仿真技術.pdf

1、“中極法軌跡電解磨削加工工藝方法”是一種適合加工高精度、特低剛度變截面軸的電解磨削加工新工藝。為了達到在保證其加工精度的同時降低加工成本、提高加工效率的生產要求，本文在原有中極法軌跡電解磨削加工工藝方法的基礎上，將有限元仿真技術的研究方法引入到低剛度、變截面軸電解磨削加工工藝中來，對加工參數與加工質量之間的關系進行了較深入的仿真分析，對加工參數選擇和優(yōu)化方法有了初步的研究。 通過對電解磨削加工過程的分析，對影響加工質量的因素進行

2、了定性的區(qū)分。特別就影響低剛度、變截面軸的形狀誤差因素進行了重點研究，分析并研究了在外圓縱向電解磨削中工件尺寸的形成機理，建立了工件尺寸形成數學模型。通過對該數學模型的深入分析，找到在外圓縱向電解磨削加工中，導致工件形狀誤差的主要因素和其作用規(guī)律。針對電解磨削加工質量的主要影響因素--磨削力進行了研究，基于解析法和實驗研究相聯合的方法，建立了普通外圓縱向電解磨削的法向和切向磨削力數學模型。進而，結合變截面軸的特殊情況對普適磨削力數學模型

3、進行推導，得到了加工變截面軸類工件時的縱向電解磨削力的數學模型。在尺寸模型和磨削力模型的基礎上，利用仿真研究方法，對工件形狀誤差主要產生方向下的法向磨削力的作用規(guī)律進行了更深入的探索。應用大型PLM軟件CATIA的有限元分析模塊，進行了法向磨削力作用下的低剛度、變截面軸的電解磨削形狀誤差的CATIA平臺下有限元數值仿真分析，得到磨削力和形狀誤差間的定量作用規(guī)律。 由仿真研究成果，選取影響形狀誤差的主要電解磨削加工參數：工件轉速V

4、w、縱向進給速度Vf和磨削深度印，建立了電解磨削加工部分加工參數優(yōu)化模型。對在CATIA平臺下，進行低剛度、變截面軸的電解磨削部分加工參數優(yōu)化模型的求解方法進行了探索。利用CATIA的工程優(yōu)化模塊與知識工程技術，對部分加工參數仿真優(yōu)化模型建立了求解算法。并進一步依靠CATIAAPI函數，嘗試開發(fā)了基于CATIA的電解磨削加工參數優(yōu)化專用模塊。在其基礎上，對主要加工參數工件轉速Vw、縱向進給速度Vf進行了仿真計算，取得了優(yōu)化低剛度、變截面