基于ABAQUS的典型薄壁件加工变形仿真与试验研究

介绍了薄壁件铣削加工受力模型和有限元法在薄壁件铣削加工中的应用. 针对薄壁零件铣削加工中的变形问题进行了研究,设计了有限元分析的加载过程与方法.结合铣削加工试验,并运用ABAQUS有限元分析软件,获得典型薄壁件加工变形的基本规律,为进一步研究控制薄壁件加工变形方案提供了依据.     

航空薄壁零件数控铣削加工仿真与误差控制

薄壁零件机械加工变形和误差是难以解决的课题.以高精密薄壁零件天线底板的数控加工为研究对象,进行建模、仿真、分析、加工试验与测试,研究了航空薄壁件数控加工误差控制方法.以主动预防和控制加工误差的思想为指导,将几何仿真与物理仿真融为一体,综合采用切削参数局部调整、刀具路径修正改进等改进方法,减小加工变形,改进工艺质量.改变传统加工中依赖经验、定性和保守的工艺方案,有效减少物理加工实验次数.采用优化工艺方案,大大减少工艺质量成本,缩短制造周期.     

铝合金6063薄壁件周铣加工变形误差试验研究

分析薄壁类零件铣削加工的工艺特点;针对薄壁构件周铣加工中的变形误差,采用正交试验法,在立式加工中心上进行铝合金6063周铣切削试验,研究进给速度、径向切削深度、轴向切削深度对加工误差的影响规律,为合理选用切削参数、减少加工变形、提高零件质量提供了可靠依据。     

基于ABAQUS的薄壁件多点柔性加工变形分析

运用有限元软件ABAQUS对薄壁件的实际加工过程进行了模拟三维仿真,研究了多点柔性工装系统支撑单元的密度、间距和吸附装置吸附力对薄壁件加工变形的影响。总结出3种因素对加工变形的影响规律以及为减少占用较多资源和调配时间最优的装夹布局,对多点柔性工装系统控制薄壁件的加工变形问题给出了建议。     

薄壁零件精密数控铣削关键技术研究

针对薄壁零件铣削加工误差产生的主要原因,从制造工艺方面,分析和讨论了薄壁零件数控铣削加工过程中涉及到的工艺路线、走刀策略、切削参数以及装夹方式等对加工质量和加工效率的影响,介绍了减小薄壁零件数控铣削加工变形,指出了提高其加工精度和表面质量的技术方法和工艺措施.     

基于ABAQUS软件二次开发的大型曲面薄壁件加工变形预测

针对无法连续模拟大型曲面薄壁件铣削加工变形的问题,利用Python脚本语言对ABAQUS软件的前处理模块进行了二次开发,通过开发的切削力动态加载Python脚本程序,解决了大尺寸曲面薄壁件加工变形的预测问题。实例模拟计算表明,仿真结果符合实际规律,证明利用有限元二次开发技术可以较好地预测大型曲面薄壁件的加工变形,为其在其他领域的应用提供了参考。     

接头薄壁件铣削加工刀具角度的优选

针对航空接头薄壁件的铣削变形问题,通过改变铣刀的工艺角度建立三因素五水平的正交实验,应用ABAQUS建立工件的有限元模型,并对该零件进行模拟加工和实验结果分析,获得最优的铣刀工艺角度组合:γ=8°、α=5°、β=63°。采用该最优刀具角度加工工件得到的变形量低于正交实验最小变形量。选取一组仿真值进行实际加工,验证了有限元分析模型的有效性,证明该方法是控制薄壁件加工变形的一种有效方法。     

基于UKF薄壁件加工变形预测技术研究

薄壁件加工中的零件变形和让刀是影响加工精度的主要原因,首先,根据零件加工路径构建UKF预测模型;之后,把数控机床误差和在机测量系统误差作为已知噪声输入到UKF算法中,在机检测系统对序中尺寸进行测量作为过程转移噪声,上次过程转移噪声输入到下次预测中;最后,使用MATLAB预测出零件变形量。上次状态转移噪声输入到UKF算法中以提高预测对真实加工环境的模拟,运用在机检测技术把零件加工数据传输到UKF算法中提高变形预测精度,为薄壁件数控加工序中补偿提供数据依据。     

辅助支撑对弯曲薄壁件加工变形影响的有限元分析

针对钛合金薄壁件切削加工弹性变形大、加工精度低的问题,使用ANSYS 15.0有限元软件建立了两种采用不同辅助支撑方式的弯曲薄壁零件模型,分析了不同辅助支撑方式下的加工变形;对两种辅助支撑和无辅助支撑下铣削加工的仿真结果进行了对比,有效验证了辅助支撑对加工变形的抑制作用,并对两种不同辅助支撑所引起的加工变形量的改变进行了研究,为不同加工精度、粗糙度要求的弯曲薄壁件辅助支撑方式的选择提供了参考。     

航空薄壁件切削加工变形控制与实时监测研究

由于航空薄壁件刚度较低,工艺性差,容易发生切削变形,是机械加工中的难题。以减小航空薄壁件的变形为目标,采用有限元分析方法,分析工件在切削力作用下的变形;通过预先考虑薄壁件在切削力作用下的加工变形及其对应的变形回弹量,采用变形主动补偿的方法,在局部刀位点修正补偿刀具的切削深度。经有限元计算比较,补偿后刀位点的最大切削加工误差相对于补偿前降低95%以上,同时航空薄壁件的切削加工误差的分布更加均匀,误差值的变化波动范围更小;最后设计了一个切削力实时监测系统,对切削加工过程进行监测,形成了一种提高航空薄壁件切削加工精度的系统性方法。     

复杂薄壁零件数控加工变形误差控制补偿技术研究

高性能航空发动机整体叶盘、大小叶片转子、离心叶轮、叶片等零件广泛采用钛合金薄壁结构。加工过程中的切削力、残余应力将产生零件加工变形及加工误差。本文重点讨论了薄壁零件加工过程中的切削力建模和工件加工表层残余应力的分布规律,提出了对叶盘零件加工变形误差的补偿方案。通过建立精确的切削力、残余应力预报模型,对切削加工过程进行力学仿真,优化切削参数、补偿刀位轨迹,进而实现薄壁结构叶盘零件的精密数控加工。     

基于有限元分析的薄板零件铣削加工误差分析与补偿技术研究

分析了薄板类零件的工艺特点和加工难点,针对薄板类零件加工中的变形,用ANSYS有限元分析软件进行了定量分析。将有限元软件的分析结果,与三坐标测量机的测量结果进行比较,证明了基于有限元分析的误差分析方法是合理的。对加工误差的补偿方法作了简单分析,并提出了研究方案。     

薄壁件铣削加工刀具几何参数优化

针对汽车检具薄壁件铣削变形问题,通过改变铣刀的几何参数建立铣削单因素和三因素四水平的正交实验。利用有限元软件AdvantEdge和ABAQUS分别对铣削加工过程和加工残余应力引起的变形进行仿真,研究不同的刀具几何参数对工件变形的影响。采用田口法分析了刀具几何参数对加工变形的综合影响程度。结果表明:刀具后角对工件加工变形影响的最为显著,螺旋角次之,前角最不显著;获得AA5083铣削的铣刀刀具几何参数组合。通过实验对优化后的刀具几何参数的正确性进行验证,证明该方法是检具薄壁件加工中刀具几何参数优化选择的一种有效的方法。     

基于有限元模型叶片加工变形的研究

叶轮是一种不规则薄壁零件,通常采用多轴机床进行加工,但是其加工过程的变形通常难以预测。通过建立有限模型并且用相应的假设条件进行简化处理,分析其加工过程的变形规律,可以更加有效地预测、验证这类薄壁零件的加工变形。同时为建立薄壁零件加工变形控制的有效策略提供一定的参考。     

薄壁零件切削变形的研究现状综述

薄壁零件切削过程中的变形是高速加工领域的一个重要研究内容.介绍薄壁零件结构特点;分析薄壁零件切削变形的影响因素,表明工件的材料力学特性与结构特点、加工过程中毛坯初始残余应力的释放与重分布、切削过程中刀具与工件间的热-力耦合作用以及工件的装夹等是主要影响因素.并介绍目前国内外研究的发展状况.     

球形刀三坐标曲面数控加工误差分析

本文针对三坐标曲面数控加工中加工方法引起的误差，分析了误差产生原因及补偿方法，并给出了计算公式。     

薄壁件铣削加工颤振控制研究

针对薄壁支架加工过程中出现的颤振现象,通过铣削加工颤振机理分析,并进行切削参数优化,解决了加工过程中的颤振问题。首先通过建立有限元模型,进行零件模态分析,获取零件动态特性;接着通过试验与仿真相结合的方式,获取机床-刀具系统的颤振稳定域;并进行稳定域内参数优化、零件动态特性与切削参数对比分析,最终获取避免加工颤振的切削参数,并进行加工验证试验,解决了加工颤振问题,提高了产品质量。结果表明通过切削参数优化可有效解决加工过程中得颤振问题。     

航空薄壁件铣削力有限元分析

在分析刀具与工件在装配模型中位置关系的基础上,将平行运动载荷与转动载荷同时施加到刀具模型上,建立了刀具次摆线运动的铣削有限元模型。为了减少模拟的时间,使用过渡网格划分技术对模型进行了优化处理。在考虑工件材料性能参数基础上,利用有限元平台ABAQUS软件,研究了航空铝合金薄壁件铣削过程中铣削力的变化规律。模拟结果基本符合实际,说明有限元模型是正确的,对后续研究工作有一定的参考意义。