薄壁零件铣削加工物理仿真平台的开发

薄壁零件具有质量轻、结构紧凑、比强度高等优点,在航空航天、精密仪器等行业应用广泛。研究零件切削过程中切削力作用下的变形情况具有重要意义。根据薄壁零件的加工变形仿真分析流程,使用有限元分析和混合编程相结合的方法,基于C#、APDL、MATLAB语言开发了可移植的只需在界面上进行简单操作就能完成零件加工的数值分析和结果后处理的仿真系统,并进行了验证分析。     

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。     

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.     

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。     

浅谈模具薄壁零件的加工方法

针对模具薄壁零件的结构特点和加工工艺,介绍一种采用数控加工模具薄壁零件的方法。     

薄壁零件装夹方案设计与优化

针对薄壁零件刚性差,制造过程中在夹具夹紧力和切削力的作用下,容易产生加工变形,严重影响加工精度和表面质量等问题,分析和阐述了提高薄壁零件加工精度的装夹设计方法.研究了基于遗传算法和有限元方法的薄壁零件夹具布局和夹紧力的同步优化设计方法,以一壳体薄壁零件为例,进行了其夹具的装夹方案设计以及夹具布局和夹紧力的同步优化.结果表明该优化方法可以有效地降低由于装夹不当所引起的工件变形程度, 提高工件的加工精度.     

薄壁件数控加工物理仿真研究现状与发展趋势

评述了薄壁零件数控加工物理仿真技术研究各方面的发展状况,总结物理仿真的当前研究内容和方法,提出了薄壁零件数控加工物理仿真中有待进一步研究的问题及发展方向。     

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。     

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。     

铝合金薄壁构件表面加工应力的仿真与应用

为了研究薄壁构件加工变形情况,基于特定工艺实验,提出一种外场施加表面应力的建模方法。根据零件加工应力测试实验,测得试样已加工表面应力和变形。运用MSC. Marc非线性有限元软件建立了铝合金厚板热-力准耦合模型,并运用"生死单元"技术得到薄壁框架件。分析实验表面加工应力分布特征,以细化薄壁件模型表层网格,依据圣维南原理,通过对表面局部逐块施加外场力模拟真实表面应力场。将仿真计算变形与实验对比,并进行重复性验证。结果表明:模型计算与实验结果吻合较好,两者应力值偏差小于15%,变形偏差小于20%。说明针对特定表面处理工艺进行仿真时,采用局部单元施加外场力取代繁琐的材料热力-塑变铣削计算方法,可以有效提高有限元计算效率。     

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。     

基于减小表面粗糙度的铝合金薄壁件切削参数优化

以某铝合金薄壁件为对象,研究通过优化切削用量三要素(切削深度、进给量、切削速度)提高表面粗糙度的方法。针对薄壁件的半精加工和精加工阶段,根据经验切削参数分别设计了16组和25组车削试验,并测量了与之对应的薄壁件表面粗糙度。根据试验结果,建立了表面粗糙度与切削用量三要素之间的关系,并求解出使表面粗糙度最小的切削参数。使用优化后的参数进行车削加工,缺陷率和废品率分别由16.03%和14.23%降至11.25%和7.5%,优化后的切削参数显著提高了薄壁件的合格率。     

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.     

夹紧力对7075铝合金薄板件铣削变形影响

针对薄板件装夹及加工时易变形的问题,为研究夹紧力对7075铝合金薄板件铣削变形的影响,对铝合金薄板件进行铣削实验,采用面支撑、四点夹紧的装夹方式,通过改变初始夹紧力的值,对铣削后平面度进行测量。结果表明:在铣削过程中,夹紧力一直处于动态变化中,最大变化幅度为9%,且铣削结束时,夹紧力不会恢复到初始值,初始与结束时夹紧力的最大差值为42N;增大初始夹紧力,切削力也随之增大;铣削后表面的平面度随着初始夹紧力的增大呈现出先增大后减小再增大的趋势。这说明,初始夹紧力的大小对工件变形的影响显著;加工过程中夹紧力的不断变化是影响工件变形的重要原因。     

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。     

数控加工中工件坐标系设定的几种方法

工件坐标系的建立关系到坐标点的计算和加工程序编制，因此需要对坐标系进行合适的选择。本文对坐标系的建立，特别是多坐标系的建立提出了几种方法。     

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。     

钛合金侧铣加工残余应力与变形研究北大核心

为研究加工残余应力对钛合金薄壁结构变形的影响,利用有限元软件建立2D切削模型,分析每齿进给量与刀具刃口半径对加工表面残余应力的影响。利用切削仿真得到的残余应力对薄壁件进行变形仿真分析;分别以每齿进给量0.06、0.08 mm进行闭腔侧铣试验。结果表明:与实测值相比,仿真表面残余应力误差约为20%、最大变形量误差约为12%。所提方法具有一定的可靠性与可行性。