薄壁件铣削过程仿真与分析

针对薄壁件加工过程中易产生变形等问题,提出了利用有限元法对铣削过程进行三维仿真的方法,重点研究了LS-DYNA的动态接触算法,建立了薄壁件铣削加工的有限元模型,对工件变形及切削力的变化规律进行了分析.最后,利用分析结果对铣削参数进行调整与优化,可以减小工件变形,保证加工精度.     

辅助支撑对薄壁件加工变形影响的数值模拟

为研究辅助支撑在薄壁件铣削加工中对工件变形的影响,运用商业有限元分析软件Abaqus,在有、无辅助支撑两种条件下．对薄壁件的铣削过程进行了数值模拟,并获得了加工后薄壁件的变形数据。通过对比这两种数据得知,在薄壁件铣削过程中增加辅助支撑是控制工件变形的一种简单易行的工艺,为进一步研究控制薄壁件铣削加工变形提供了依据。     

铣削仿真有限元分析

针对薄壁件加工过程中易产生变形等问题,提出了利用有限元法对铣削工程进行三维仿真的方法,利用仿真软件,建立了铣削加工的有限元模型,对工件变形及切削的变化规律进行了分析。最后,利用分析结果对铣削参数进行调整优化,来减少工件变形,保证加工精度。     

薄壁件立铣切削力的有限元模拟与实验研究

薄壁件铣削加工中铣削力是导致加工变形的直接原因,是加工误差的主要影响因素.在考虑刀具变形、工件及刀具材料性能参数的基础上,建立了三维斜角切削力有限元模型,利用有限元分析软件ABAQUS对薄壁件斜角切削过程进行了仿真模拟.其次,针对铣削过程进行了切削力测试,结果表明本文提出的切削力有限元模拟方法具有较高的精度,对切削参数的优化提供了理论依据和便利工具.     

钛合金薄壁件超声振动辅助铣削工艺研究

在钛合金薄壁件的铣削加工过程中,存在薄壁件变形大、加工精度低等问题,为此,提出了一种基于超声振动的辅助铣削加工工艺方法。首先,分析了钛合金材料的切削变形机理,得到了影响工件变形的关键因素,为后续参数指标分析提供参考;然后,利用ABAQUS有限元仿真软件,对钛合金薄壁件的形变和受力情况进行了分析,讨论了超声振动的作用机理及其对切削力的影响;最后,在超声辅助条件下,通过单因素试验,研究了不同工艺参数对薄壁件铣削形变量的影响规律。研究结果表明：超声振动辅助加工可有效解决薄壁件铣削变形问题,大幅提高其加工精度;随着主轴转速和超声功率的增加,薄壁件的变形量呈逐渐降低的趋势;而随着进给速度的增加,薄壁变形量呈逐渐增加的趋势。该试验结果与仿真结果基本一致,与理论值的平均误差在5%以内,由此可见,该结论可为钛合金薄壁件铣削加工中参数的选择和优化提供参考。     

铝合金薄壁件高速铣削加工中铣削力的建模与仿真

对铝合金薄壁件在高速铣削加工中的变形进行了分析,在已有的研究基础上建立了新的动态铣削力模型,并进行了铣削力的预测与仿真,通过铣削力仿真结果的分析得出,在薄壁件铣削加工中合理的选择刀具齿数、切深、每齿进给量等因素,对提高工件表面质量是很有效的。     

航空铝合金薄壁件铣削变形预测研究

铝合金比强度较高,广泛应用于航空航天、精密仪器和武器等行业,这些行业的零件多是薄壁件,其刚度较差,加工过程中易产生变形而使加工精度降低。为提高薄壁零件加工精度,需对其加工过程中的变形量精确预测。基于此,以J-C本构方程为基础,考虑材料热力学动态性能和断裂准则对铣削变形的影响,建立薄壁零件铣削变形量预测模型。利用UG软件建立铝合金7050-T7451薄壁特征工件。利用Deform-3D对材料本构模型、切屑分离和切屑断裂等进行描述,形成铣削加工有限元模型,对铣削变形量进行预测。进行薄壁件铣削试验,对比仿真预测结果与实验测量结果,证明了预测模型的可行性。     

碳化硅铝基(SiCp/Al)复合材料薄壁件铣削变形仿真研究

为了研究碳化硅铝基(SiCp/Al)复合材料薄壁件铣削变形规律,通过对薄壁件和铣刀进行三维建模以及网格划分,利用ABAQUS/Explicit中的热-力耦合分析模块进行铣削模拟。通过改变毎齿进给量f z和切宽a e来观测薄壁件变形的规律,并对仿真的结果进行分析。结果表明:工件整体变形呈U形,变形最小位置出现在工件长度方向中点附近,最大位置在工件两端。薄壁件变形随着毎齿进给量f z和切宽a e的增大而变形加剧。本文研究可为进一步研究碳化硅铝基(SiCp/Al)复合材料薄壁件铣削变形提供理论依据。     

铝合金航空薄壁框铣削变形预测研究

铝合金航空薄壁框刚性差,铣削加工过程中极易产生加工变形,影响工件加工精度和生产成本。本文利用有限元方法,模拟分析了铣削力对航空薄壁框类零件加工变形的影响,从控制航空薄壁框铣削加工变形的角度出发,分析了不同框体尺寸航空薄壁框的铣削应力与加工变形情况,得到了加工变形规律。本研究可为预测和控制航空薄壁框类零件的加工变形提供方法和依据,对航空薄壁框类零件的结构设计、缩短研制周期和进一步提高生产率等都具有重要意义。     

薄壁件铣削技术研究

在航空航天工业中,薄壁件数控铣削是一种常见的典型加工。本文以薄壁件铣削加工过程为研究对象,完成了对薄板支架零件的数控加工工艺分析,建立了薄壁件加工变形的力学模型,应用有限元分析软件,建立了薄壁件铣削加工变形的模拟环境,总结了薄壁件铣削加工变形的规律,提出了薄壁件加工变形补偿的方法,并在Pro/E软件中生成了走刀路线。本研究成果为解决薄壁件铣削加工问题提供了一定的参考和依据。     

虚拟加工中薄壁基本元变形算法及其实验校验的研究

提出了"局部基本元素解析估算 关键点有限元分析"的技术途径.首先从通用性虚拟铣削过程变形量快速分析技术的需求出发,研究了薄壁基本元素的典型类别和相应的变形算法,在此基础上构建了基本元素及变形算法库.为减小快速分析带来的误差,提出对关键点变形量进行有限元和实验校核以获得校正系数的方法.预测变形与实验对比表明提出的技术途径高效可行.     

6061铝合金球头铣刀铣削力模型的实验研究

根据4因素4水平法正交实验法设计实验方案,运用正交回归分析方法建立了球头铣刀切削力经验公式,对该回归方程和系数进行显著性检验,并通过铣削实验.验证所求公式的准确性.文中利用试验方法分析了铣削用量与铣削力的相互关系,为进一步优选铣削用量和薄壁件变形分析奠定了扎实的基础.     

薄壁弧形件铣削加工装夹方案的优化

在航空制造业中,为了减轻工件的重量,大量使用薄壁结构零件。对于这类工件,改进工件的夹具布局能够有效地减少工件的变形。本文通过对弧形薄壁件铣削加工夹紧点的位置进行优化来减少工件的变形,并提出了6条启发式规则。这些规则根据各区域内工件的最大变形,依次确定各夹紧点的移动方向,具有较快的优化速度。     

SiCp/Al复合材料薄壁件车削加工变形的仿真研究

通过建立Si Cp/Al复合材料薄壁件的三维有限元模型,运用ABAQUS有限元软件对其车削加工过程进行模拟分析,研究了切削速度、进给量和背吃刀量等切削参数对薄壁件加工变形的影响规律。结果表明,在工件端部对Si Cp/Al复合材料薄壁件进行切削时,最大径向变形和最大挠曲变形都发生在切削区域,并随着背吃刀量的增加而增大,随着进给量的增大而增大,随着切削速度的提高呈增大趋势。其中背吃刀量对Si Cp/Al复合材料薄壁件变形的影响最显著,切削速度影响较小。     

薄壁零件高速铣削稳定性预测与验证

针对薄壁零件高速铣削加工系统小刚度、动态变化的频响特点和高阶动态特性,研究其无颤振稳定铣削的极限预测理论。针对薄壁结构小刚度的频响特性,建立由刀具子系统和工件子系统之间的相对动态特性决定的铣削动力学模型和无颤振稳定切削的临界条件;针对高速铣削的高转速特点,建立基于多自由度系统高阶动态特性的稳定性极限预测模型;针对薄壁结构在加工过程中其动态特性的时变性,提出通过跟踪工件在不同加工阶段的动态特性进行稳定性极限预测的方法。对典型薄壁结构进行切削试验,试验结果验证了所提出的稳定性预测模型和预测方法的有效性。     

SiCp/Al复合材料薄壁件高速正交车铣切削力的仿真研究

把正交车铣方法应用到复合材料薄壁件的加工中,使用ABAQUS有限元仿真软件,建立了Si Cp/Al复合材料车铣薄壁件的仿真模型,通过高速正交车铣仿真实验研究了切削速度、工件转速、进给量和切削深度对切削力的影响规律。仿真实验得出切削深度对切削力影响最大,随切削深度的增加车铣切削力明显增大,因此该因素的参数选择在切削加工中应着重考虑;而其它三个因素对切削力的影响次之且影响程度相当,切削力变化趋势一致,都是随各因素参数增加而略有增大。     

薄壁件切削加工变形及补偿技术研究现状

薄壁件在航空航天领域有着广泛应用,由于薄壁件刚度较低,加工余量大,工艺性差,容易发生切削变形,因此被认为是机械加工中的难题。本文介绍了薄壁件的结构特点,分析了薄壁件切削变形的影响因素,表明材料与结构、装夹工艺以及残余应力的释放与重分布等是造成薄壁件变形的主要原因,并总结了目前国内外研究薄壁件变形补偿技术发展状况。     

虚拟加工过程薄壁工件铣削变形模型研究

在薄壁工件的切削加工中,工件的受力变形是影响加工过程的一个主要因素,文中针对薄壁工件侧面的立铣加工,建立了不同复杂度的切削过程模型,以仿真工件薄壁在加工中受到切削力发生的变形,虚拟实现受到工件变形影响下的切削过程。通过仿真创成的工件表面形貌与实际切成的工件表面的比较,对文中各模型进行了验证。     

Y-TZP陶瓷义齿高速铣削特性研究

针对义齿制作材料氧化锆陶瓷的高速铣削性能展开研究。介绍了实验中使用的预烧结Y-TZP陶瓷属性;研究Y-TZP陶瓷义齿铣削加工时铣削力对刀具变形的影响并建立变形模型,然后利用有限元分析获得铣刀受力状态下应力、应变的计算结果;最后,对铣削加工过程中铣刀及工件的颤振特性进行有限元模态分析,从而对无共振的工况起到指导作用。