大型復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件加工變形仿真與控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著航空航天產(chǎn)品的不斷發(fā)展，薄壁類結(jié)構(gòu)件的研究大大增加了產(chǎn)品的應(yīng)用性能。但該類零件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，外形協(xié)調(diào)要求高，零件外輪廓相對截面尺寸較大，加工材料的去除量大，整體剛性差，切削加工過程中工件的回彈讓刀與加工振動(dòng)現(xiàn)象非常明顯。進(jìn)而導(dǎo)致加工完成后零件加工質(zhì)量難以保證，加工效率難以提高，極大地影響了產(chǎn)品競爭力與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究薄壁件變形仿真與控制技術(shù)具有重要的理論意義與工程實(shí)用價(jià)值。
　　本文以航空航天薄壁結(jié)構(gòu)件在設(shè)計(jì)和制造技

2、術(shù)不斷發(fā)展為背景，歸納了薄壁零件的切削加工變形的預(yù)測和控制技術(shù)，總結(jié)分析了現(xiàn)代薄壁結(jié)構(gòu)件在加工變形預(yù)測和加工變形控制技術(shù)的現(xiàn)狀。并以航天科工某單位的馬鞍形油箱結(jié)構(gòu)件為研究模型，對其物理性質(zhì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)和機(jī)械工藝等方面進(jìn)行綜合分析，應(yīng)用UG NX8.0創(chuàng)建了薄壁結(jié)構(gòu)件的分析模型，最后根據(jù)綜合分析的結(jié)果進(jìn)行深入研究。
　　基于有限元切削加工工藝仿真研究分析，得到切削過程中切削參數(shù)變化對切削分力變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程；在不影響總體分析效果的前

3、提下對薄壁結(jié)構(gòu)件進(jìn)行簡化模型，運(yùn)用ANSYS-Workbench有限元分析軟件模態(tài)分析法找到零件比剛度最弱的位置；最后運(yùn)用諧響應(yīng)分析方法對不同頻率的加工進(jìn)行后處理，得到加工變形變化的狀態(tài)和應(yīng)力分布狀態(tài)，分別總結(jié)鏜削加工在裝夾和自由狀態(tài)下的加工變形趨勢，為選擇加工變形控制技術(shù)提供支持和依據(jù)。
　　基于有限元加工變形仿真模擬研究分析，在掌握薄壁結(jié)構(gòu)變形趨勢后，設(shè)計(jì)變形控制方案。如：新型裝備的應(yīng)用，加工工藝的改進(jìn)與優(yōu)化等。本課題擬采用的