薄壁件模态分析及铣削稳定性分析

薄壁件壁薄、刚性差,加工时易产生切削颤振,本文建立考虑刀具和工件刚度特性的薄壁件铣削动力学模型,根据不同刚度条件下系统的模态试验获取模型的系统动态性能参数。通过铣削加工试验进而获得模型的铣削力系数,并绘制出相关的切削稳定性极限图,设计切削试验模拟加工过程不同刚性条件,经试验验证,模型及极限图准确可靠。     

薄壁件铣削稳定性研究

提出了工件动态特性变化的稳定性预测方法。首先,建立了基于工件动态特性变化的薄壁铣削动力学模型。然后采用全离散法对薄壁铣削稳定性预测,最后通过实验验证了该方法的准确性。     

复杂曲面薄壁件铣削颤振稳定性研究综述

针对复杂曲面薄壁件铣削过程中出现的颤振问题,基于再生型颤振理论,对复杂曲面薄壁件铣削颤振产生的原因进行了分析,阐述了抑制颤振发生的相关工艺优化策略和颤振稳定性分析之间的联系;在此基础上,对现阶段复杂曲面铣削稳定性分析中的频域法、时域法、试验法,以及工艺优化方法研究现状进行了综述和归纳,对现阶段国内外复杂曲面薄壁件铣削颤振的抑制方法的优缺点和适用条件进行了评价,并提出了整体式叶轮五轴加工非均匀余量工艺优化策略;通过分析影响颤振稳定性的因素,提出了今后复杂曲面薄壁件颤振抑制的研究方向。研究结果表明:相对于普通铣削颤振,复杂曲面薄壁件颤振抑制更为复杂,建立三维工艺系统稳定性模型,并考虑工件模态参数的变化,可有效抑制颤振的发生。     

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。     

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.     

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。     

航空薄壁件三维铣削过程的有限元仿真

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。通过有限元法对航空薄壁件的铣削过程进行三维仿真模拟,揭示了切削深度、切削速度以及摩擦因素对切削力的影响。     

薄壁零件的高速铣削稳定性研究

薄壁结构零件在加工过程中极易发生变形和切削振动,这对提高加工质量和加工效率十分不利.在考虑刀具和工件两个方向自由度的基础上,分析了薄壁零件的动态铣削模型.针对2A12铝合金薄壁结构零件,利用MIKRON UCPDUR0800 高速加工中心和相关仪器、软件,通过铣削力辨识实验和模态实验,进行了高速铣削薄壁零件的稳定域分析和实验验证.     

基于电磁感应原理的薄壁件铣削振动抑制

航空结构中的薄壁件由于刚性差,在加工中容易发生变形、让刀等现象,对加工精度及表面质量构成严重影响。针对上述问题,基于电磁感应原理,笔者研究设计了适用于薄壁件的铣削加工减振装置,将工件的振动应用于磁感线切割,通过作用反力的产生来实现工件减振的目的,并推导了磁铁在铜管内运动时的电磁感应阻尼力,结果表明阻尼力与相对运动速度成线形关系,但方向相反。冲击实验表明,该减振装置能显著缩短薄壁件的振荡时间;颤振稳定域仿真表明,该装置可将薄壁零件的临界稳定切深从0.4mm提高到5.1mm。最后,结合切削实验对该装置的抑振效果进行验证。     

基于薄壁件铣削力模型的应用分析

在分析现有文献有关铣削加工力学模型的基础上,对各模型的优缺点进行了评价,并针对铝合金LY12CZ材料在特定切削条件下,以加工薄壁板为例,进行了力学数值比较.提出了力学模型的应用范围,为实际切削加工中切削参数的优化选取提供了理论依据.     

考虑刀具和工件动态耦合特性的薄壁件铣削稳定性研究

针对薄壁零件加工过程中的颤振现象,考虑刀具和工件的动态耦合特性,建立多自由度铣削颤振模型,并针对刀具和壁板类薄壁工件进行模态实验,获取相对传递函数,采用解析法(ZO A)绘制了颤振稳定性叶瓣图。通过对比仅考虑刀具或工件的动态特性,最终得到薄壁件多自由度系统稳定性极限预测模型。该模型精确绘制了薄壁件铣削稳定性叶瓣图,对以后的生产加工提供指导。     

基于主动阻尼技术的薄壁件铣削振动控制研究

针对航天薄壁件在铣削减重网格过程中的铣削振动问题,提出了一种采用主动阻尼装置(ADD)对带网格薄壁件的铣削振动进行抑制的方法,对铣削振动抑制进行了理论推导、仿真分析与实验研究.首先,对ADD所采用的直接速度反馈控制原理进行了理论验证;然后,采用ANSYS有限元分析软件对带网格的薄壁件进行了模态仿真分析;最后,搭建了铣削...     

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。     

薄壁件铣削变形及补偿技术研究

对铣削实验过程中产生变形的原因进行了分析;对实践中薄壁件变形的补偿方法进行了归纳和介绍;并提出了一种以冷却液为介质的空化脉冲射流作为薄壁件铣削的随动柔性辅助支撑新的加工方法,为今后相关的研究提供了指导与参考。     

薄壁件铣削振动分析及控制研究

对薄壁件在铣削试验过程中产生振动的原因进行了分析,对实践中抑制薄壁件振动的措施进行了归纳和介绍,提出了一种以冷却液为介质的空化脉冲射流作为薄壁件铣削的随动柔性辅助支撑的新的加工方法。     

基于Matlab的薄壁零件铣削过程仿真

薄壁结构零件在加工过程中,极易发生变形和切削振动,这对提高加工质量和加工效率十分不利;利用MIKRON UCP800 DURO高速加工中心和相关仪器,针对2A12铝合金薄壁结构零件进行铣削实验,测得特定刀具和工件系统的动态铣削力系数;编制Matlab仿真程序,将仿真的力和试验测量的力进行比较,为进一步研究薄壁零件加工规律奠定了必要的基础。     

薄壁件铣削加工中的铣削力仿真分析

为了研究薄壁件铣削加工过程中的铣削力分布规律,在对铣削加工模型分析基础上,针对材料为45#钢的薄壁零件,采用商业有限元软件ABAQUS建立能够反映实际状态的三维铣削模型,并进行模拟,获得铣削力曲线和应力、应变分布情况。为验证仿真结果的可行性,采用与有限元模型相同的条件进行实验并获得铣削力实验数据,对比表明:铣削力的模拟结果与实验结果能够较好的吻合。分析结果表明:所建立的薄壁零件三维铣削有限元模型是可行的,其对铣削力和薄壁零件加工变形预测具有重要意义。     

基于阻尼减振器的铣削过程稳定性研究

针对薄壁件铣削加工中出现的颤振现象采用外置式阻尼减振器。该减振器与刀杆过盈配合联接为一体,铣削过程中可以吸收刀杆受到的振动,通过安装阻尼减振器和未安装阻尼减振器两个铣削对比试验,以阻尼材料、阻尼减振器安装位置为变量,探究该阻尼减振器对铣削抑振和加工稳定性的影响程度及变化规律。试验结果表明,安装该阻尼减振器后系统铣削稳定性得到提高,切削深度平均提高2.5倍。     

航空薄壁件圆角的铣削加工试验研究

航空薄壁件圆角加工的质量控制一直是不易解决的难题。在圆角的走刀过程中,常常发生欠切、过切、振动等现象,一般要通过手工打磨来消除过切、欠切痕迹或振纹。其不仅降低了刀具的寿命,严重影响了工件的加工精度和加工效率。本文提出了细化圆角走刀路径的铣削方法,以解决航空薄壁件的圆角铣削加工问题。试验结果表明,该方法是有效、可行的。     

钛合金薄壁件铣削试验及相关铣削力模型的研究

为研究钛合金薄壁件铣削工艺,设计了钛合金薄壁件四因素-四水平正交铣削试验,通过对所得数据(切削力和粗糙度)进行极差分析,获得了各加工参数对铣削力的影响;同时建立了钛合金薄壁件切削力经验公式和粗糙度经验公式,为后续的钛合金薄壁件铣削加工提供了理论研究基础。