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.     

1100铝合金薄壁零件的工装设计与加工工艺

分析了1100铝合金电容器外壳薄壁零件的结构特点及加工工艺方案;探讨了影响加工过程中加工变形的工装方式.通过采用有效的装夹减小薄壁零件的加工变形,保证了加工质量,明显地提高生产效率.     

基于装夹方案的夹紧力及加工变形仿真

夹具装夹引起的变形是影响薄壁件加工精度的重要因素。针对大型薄壁回转体车削加工过程中工件易变形的问题,应用有限元分析软件,讨论了工件装夹有限元模型中的接触方式、切削力加载以及材料去除方式等关键问题,建立了大型薄壁回转体车削装夹有限元模型。运用所建立模型,分析了夹紧件数量、接触面积以及辅助支撑等因素对夹紧力和工件变形量的影响规律。结果表明,该有限元模型可以有效地预测薄壁件的夹紧力大小和工件变形量,并为薄壁件装夹方案的优化提供可靠的数据支持。     

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。     

旋印电解加工的仿真与试验研究

针对难加工材料回转体构件复杂型面在常规加工中存在的诸多困难,提出了旋印电解加工方法,以解决薄壁件机械加工变形、加工效率低等问题。通过对加工过程的仿真分析,对凸台轮廓进行了计算预测,初步明确了凸台成形规律;还开展了基础试验,并将试验结果与仿真结果进行对比,结果表明：当加工凸台高度为0．51mm时,轮廓平均偏差为0．054mm,最大偏差为0．130mm。讨论分析了偏差影响因素,以指导后续试验。     

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.     

薄壁零件的变形分析和加工精度控制

薄壁零件的刚性差,加工中容易变形,不易保证零件的加工质量。通过分析薄壁零件的特点,分析了防止和减少加工过程中薄壁零件变形的工艺措施。同时提出采用高速切削技术及有限元仿真技术,可以提高薄壁零件的加工效率及加工质量。     

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.     

薄壁零件数控加工工艺改进

薄壁零件具有重量轻、结构紧凑等特点,被广泛运用于航空航天、汽车行业.但由于其刚性差、强度弱,结构受力形式复杂,制造过程中极易发生变形、失稳和振动等现象.为了提升薄壁零件数控加工的质量,通过结合薄壁零件数控加工过程中存在的实际问题,对现阶段主要使用的方式工艺进行了重新的研究分析,以求通过创新的方式加快薄壁零件数控加工的质...     

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.     

涡轮叶片切削参数研究与仿真

为解决涡轮叶片可选加工参数较多、加工质量与效率难以保证的难题,提出一种涡轮叶片的五轴加工工艺。利用解析分析的方法建立切削力理论模型,对比验证切削力经验公式的模型精度。结合工件受力变形有限元模型,选取优化后的切削参数,并利用可视化软件实现对叶片无偏摆点铣与侧铣程序的编制与仿真。可视化仿真结果表明：该加工工艺及参数下,可获得加工精度较高的叶片表面;点铣法加工精度较高,通用性强,与侧铣法相比效率较低。铣削试验结果表明：仿真表面结果与试验表面在变化规律上吻合良好,证明了所提工艺与参数的有效性,提升了涡轮叶片的制造精度与效率。     

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。     

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。     

航空薄壁件铣削加工铣削力预测方法研究

铣削加工中铣削力是导致加工变形的直接原因,而航空薄壁件加工中,加工变形是加工误差产生的主要因素.本文以航空薄壁件铣削加工过程的铣削力为研究对象,通过确定铣削力模型和切削系数参数,建立了刚性和考虑刀具工件变形耦合的柔性预测两种模型.在柔性模型中,采用预扭Timoshenko梁单元的刀具/工件独立建模的方法建立有限元模型,利用Python语言在通用有限元软件Abaqus下迭代求解.实验验证表明预测模型具有很高的准确性和有效性.     

数控铣削加工刀具运动轨迹的实验研究

在加工复杂曲面时,利用数控铣削能获得比较高的表面质量,因此其应用非常广泛。不同的刀具运动轨迹与加工工件的表面质量和加工效率密切相关。通过实验比较不同的刀具运动轨迹和运动轨迹相同但步长和深度不同时对加工质量、加工效率等的影响。通过实验所得结论可为现场加工提供数据参考。     

薄壁筒车削颤振稳定性预测

切削颤振是制约薄壁筒工件加工质量和效率的主要因素之一。采用半离散法对含有时滞项的动力学方程进行稳定性预测分析,结合薄壁筒工件切削振动试验,研究刀具、工件动力学参数匹配关系变化对切削加工稳定性的影响。通过仿真分析得出:随着刀具刚度或固有频率的提升,切削系统稳定性呈上升趋势,但过度提升刀具刚度并不会有效提升切削稳定性;在刀具与工件固有频率接近处,切削系统的稳定性较差;适当调整刀具动态特性参数有利于提高柔性工件切削加工的稳定性;切削过程中,时变的切削位置和工件尺寸会引起切削系统动态特性的变化。根据时变稳定性预测图,从稳定性分析角度解释了一次走刀切削试验中薄壁筒工件表面出现不同加工形貌的原因。     

Improvement of workpiece quality in face milling of aluminum alloys

The compliance with the quality requirements of components is essential for the functionality of the whole product. With respect to parts with face-milled faces, the surface quality and the shape of the workpiece edges are of great interest. Frequently, these faces take over the function of seal faces where high demands on the surface integrity and burr formation exist. To ensure the workpiece quality that is required, nowadays additional processes for deburring are often necessary. To avoid deburring, the modification of machining processes is a promising approach. In this study, the influence of process cooling on workpiece quality is investigated. Using this approach, two effects are expected. The cooling is used to minimize a reduction of flow stress generated from the process heat, which than leads to a lower formability. The second effect relates to the kinetic energy of the snow blast for deburring by deformation and breakage of the burrs. Using a process cooling with carbon dioxide, the surface quality is enhanced and the burr formation is minimized.     

工程机械中大型薄壁焊接件加工方法的探讨

根据薄壁焊接件工艺特点,分析薄壁焊接件的加工难点,从加工效率、加工精度等角度出发,给出了工艺路线和加工方案,针对加工中出现的问题给出了具体的解决措施。     

On the influence of gamma prime upon machining of advanced nickel based superalloy

Whilst gamma prime (γ′) phase is the strengthening phase in Ni-based superalloys its influence on machining has been seldom investigated. This paper reports for the first time on the effect of γ′ upon machining of Ni-based superalloys when cutting with parameters yielding different cutting temperature intervals which lead to strengthening/softening effects on the workpiece (sub)surface. In-depth XRD, SEM/FIB, EBSD analysis and unique micro-pillar testing in the workpiece superficial layers indicated that with the increase of γ′ fraction the grain plastic deformation significantly decreased, while specific cutting energy can switch from low to high values influenced by the real cutting temperature.