基于加工变形的薄壁零件侧铣铣削力理论建模

发布时间：2017-04-06 19:25

  本文关键词：基于加工变形的薄壁零件侧铣铣削力理论建模，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着当今科学技术的不断发展,许多关键技术领域中要求使用厚度小、重量轻、精度高的薄壁零件,而薄壁零件中的框体类零件主要是由侧壁和腹板构成。在加工过程中,该类零件在铣削力的作用下极易发生变形,影响零件的加工精度和表面质量。因此,研究该类零件加工过程中铣削力和变形量之间的关系对控制薄壁件加工变形有着重要的意义。 为了建立了薄壁零件铣削力理论模型,首先需要在未考虑工件变形的前提下建立铣削力理论模型。本文在对瞬时未变形切屑厚度几何建模的基础上,通过对切入角和切出角的几何计算,铣削区域的划分,铣削力积分区域的确定等方法建立未考虑工件变形的铣削力理论模型,并通过正交试验对理论模型的精确性进行了试验验证。 对铝合金薄壁壁板类零件加工过程中瞬时变形量进行有限元模拟,并分析其变形规律。以未考虑变形的铝合金件侧铣铣削力理论模型为基础,根据薄壁零件加工变形规律对铣削力理论模型进行调整和修正,最终得到适用于薄壁壁板类零件的铣削力理论模型。通过薄壁件侧铣加工试验对理论模型进行了进一步的试验验证。 综上所述,本文所建立的薄壁壁板类零件侧铣铣削力理论模型能够预测一类零件在侧铣加工过程中的铣削力的大小和铣削力变化趋势,为后续薄壁零件加工质量和变形控制等研究奠定了基础,具有一定的理论指导意义。
【关键词】：薄壁件 铣削力模型 有限元分析 加工变形
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG54
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 选题背景8-9
• 1.2 研究现状综述9-13
• 1.2.1 铣削力建模的研究现状9-11
• 1.2.2 薄壁件铣削力建模的研究现状11-12
• 1.2.3 薄壁件加工变形有限元分析12-13
• 1.3 本文研究目标和主要研究内容13-15
• 1.3.1 研究目标13
• 1.3.2 研究内容13-15
• 2 立铣刀铣削力建模15-30
• 2.1 建模理论依据15-18
• 2.1.1 切屑形成的基本模型15-16
• 2.1.2 立铣刀几何模型16-17
• 2.1.3 计算坐标系的建立17-18
• 2.2 瞬时未变形切屑厚度计算18-20
• 2.3 铣削力加载区域确定20-22
• 2.4 铣削力建模22-25
• 2.5 柔性铣削力模型25-26
• 2.6 Matlab铣削过程仿真26-29
• 2.7 本章小结29-30
• 3 铝合金铣削力理论模型试验验证30-41
• 3.1 正交试验基础30-32
• 3.1.1 正交试验设计原理30-31
• 3.1.2 正交试验设计程序31-32
• 3.2 铣削力理论模型相关试验参数的确定32-38
• 3.2.1 试验假设32
• 3.2.2 铣削力正交试验设计32-34
• 3.2.3 铣削力试验34-37
• 3.2.4 数据处理及模型中相关参数的确定37-38
• 3.3 铣削力理论模型试验验证38-40
• 3.4 本章小结40-41
• 4 薄壁件铣削加工变形预测41-51
• 4.1 薄壁件铣削加工变形理论基础41-43
• 4.1.1 薄壁类零件的分类41
• 4.1.2 薄壁件加工变形力学描述41-42
• 4.1.3 有限元建模的理论基础42-43
• 4.2 薄壁件铣削加工变形的ABAQUS分析43-50
• 4.2.1 ABAQUS有限元分析软件概述43-44
• 4.2.2 有限元仿真系统假设44
• 4.2.3 薄壁件铣削加工变形ABAQUS分析流程44-46
• 4.2.4 变形规律分析46-49
• 4.2.5 薄壁件有限元变形预测的参数化编程49-50
• 4.3 本章小结50-51
• 5 薄壁件铣削力建模及试验验证51-57
• 5.1 薄壁壁板类零件铣削力建模51-53
• 5.2 薄壁壁板类零件铣削力加工试验53-56
• 5.3 本章小结56-57
• 结论与展望57-58
• 参考文献58-62
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况62-63
• 致谢63-64

【参考文献】

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本文编号：289532