大型復雜薄壁結(jié)構(gòu)件加工變形仿真與控制技術研究.pdf

1、隨著航空航天產(chǎn)品的不斷發(fā)展，薄壁類結(jié)構(gòu)件的研究大大增加了產(chǎn)品的應用性能。但該類零件結(jié)構(gòu)形狀復雜，外形協(xié)調(diào)要求高，零件外輪廓相對截面尺寸較大，加工材料的去除量大，整體剛性差，切削加工過程中工件的回彈讓刀與加工振動現(xiàn)象非常明顯。進而導致加工完成后零件加工質(zhì)量難以保證，加工效率難以提高，極大地影響了產(chǎn)品競爭力與企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此，研究薄壁件變形仿真與控制技術具有重要的理論意義與工程實用價值。
　　本文以航空航天薄壁結(jié)構(gòu)件在設計和制造技

2、術不斷發(fā)展為背景，歸納了薄壁零件的切削加工變形的預測和控制技術，總結(jié)分析了現(xiàn)代薄壁結(jié)構(gòu)件在加工變形預測和加工變形控制技術的現(xiàn)狀。并以航天科工某單位的馬鞍形油箱結(jié)構(gòu)件為研究模型，對其物理性質(zhì)、機械結(jié)構(gòu)和機械工藝等方面進行綜合分析，應用UG NX8.0創(chuàng)建了薄壁結(jié)構(gòu)件的分析模型，最后根據(jù)綜合分析的結(jié)果進行深入研究。
　　基于有限元切削加工工藝仿真研究分析，得到切削過程中切削參數(shù)變化對切削分力變化是一個動態(tài)過程；在不影響總體分析效果的前

3、提下對薄壁結(jié)構(gòu)件進行簡化模型，運用ANSYS-Workbench有限元分析軟件模態(tài)分析法找到零件比剛度最弱的位置；最后運用諧響應分析方法對不同頻率的加工進行后處理，得到加工變形變化的狀態(tài)和應力分布狀態(tài)，分別總結(jié)鏜削加工在裝夾和自由狀態(tài)下的加工變形趨勢，為選擇加工變形控制技術提供支持和依據(jù)。
　　基于有限元加工變形仿真模擬研究分析，在掌握薄壁結(jié)構(gòu)變形趨勢后，設計變形控制方案。如：新型裝備的應用，加工工藝的改進與優(yōu)化等。本課題擬采用的