低剛度、變截面軸電解磨削加工仿真技術(shù).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(dá)到在保證其加工精度的同時(shí)降低加工成本、提高加工效率的生產(chǎn)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(chǔ)上，將有限元仿真技術(shù)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(lái)，對(duì)加工參數(shù)與加工質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行了較深入的仿真分析，對(duì)加工參數(shù)選擇和優(yōu)化方法有了初步的研究。 通過(guò)對(duì)電解磨削加工過(guò)程的分析，對(duì)影響加工質(zhì)量的因素進(jìn)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(jìn)行了重點(diǎn)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(jī)理，建立了工件尺寸形成數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)該數(shù)學(xué)模型的深入分析，找到在外圓縱向電解磨削加工中，導(dǎo)致工件形狀誤差的主要因素和其作用規(guī)律。針對(duì)電解磨削加工質(zhì)量的主要影響因素--磨削力進(jìn)行了研究，基于解析法和實(shí)驗(yàn)研究相聯(lián)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(shù)學(xué)模型。進(jìn)而，結(jié)合變截面軸的特殊情況對(duì)普適磨削力數(shù)學(xué)模型

3、進(jìn)行推導(dǎo)，得到了加工變截面軸類工件時(shí)的縱向電解磨削力的數(shù)學(xué)模型。在尺寸模型和磨削力模型的基礎(chǔ)上，利用仿真研究方法，對(duì)工件形狀誤差主要產(chǎn)生方向下的法向磨削力的作用規(guī)律進(jìn)行了更深入的探索。應(yīng)用大型PLM軟件CATIA的有限元分析模塊，進(jìn)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(tái)下有限元數(shù)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(shù)：工件轉(zhuǎn)速V

4、w、縱向進(jìn)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(shù)優(yōu)化模型。對(duì)在CATIA平臺(tái)下，進(jìn)行低剛度、變截面軸的電解磨削部分加工參數(shù)優(yōu)化模型的求解方法進(jìn)行了探索。利用CATIA的工程優(yōu)化模塊與知識(shí)工程技術(shù)，對(duì)部分加工參數(shù)仿真優(yōu)化模型建立了求解算法。并進(jìn)一步依靠CATIAAPI函數(shù)，嘗試開(kāi)發(fā)了基于CATIA的電解磨削加工參數(shù)優(yōu)化專用模塊。在其基礎(chǔ)上，對(duì)主要加工參數(shù)工件轉(zhuǎn)速Vw、縱向進(jìn)給速度Vf進(jìn)行了仿真計(jì)算，取得了優(yōu)化低剛度、變截面