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《薄壁件銑削加工過程有限元仿真與分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要薄壁件銑削加工過程有限元仿真與分析碩士研究生：焦輝導師：湯文成教授東南大學機械工程學院薄壁零件具有重量輕、比強度高等優(yōu)點，在現(xiàn)代雷達制造中得到了廣泛的應用。但是由于零件結構復雜、剛性較籌，在某些關鍵零部件的加工過程中受到切削力等因素影響極易產(chǎn)生變形，難以滿足精度要求。本文以某型號雷達關鍵零部件加工過程為研究對象，結合有關部委資助項目，利用有限元方法對薄壁件銑削過程進行物理仿真與分析，并進行工藝參數(shù)優(yōu)化。本文首先闡述了金屬切削過程基本原理。在了解切削變形特征的基礎上對切削力及其影響因素進行了分析，并建立了適合于三維有限元仿真的銑削力模型。對有限元仿真過程中涉及到的關鍵技術
2、進行了深入研究，提出了參數(shù)化有限元模型、材料模型、動態(tài)載荷施加、材料去除及約束轉換等關鍵技術的解決方案。然后利用有限元軟件對典型薄壁零件特征進行了銑削過程仿真，得到了工件變形及切削力的變化規(guī)律，并提出了提高刀具轉速及采用數(shù)控補償來抑制加工變形的定性方法。在此基礎上選取刀具轉速、銑削深度及進給速度作為試驗因素，通過對薄壁特征進行有限元仿真正交試驗考察了各因素變化對工件變形大小的影響，得到最佳工藝參數(shù)組合，定量描述了應如何調整切削參數(shù)以減小加工變形，對實際加工具有一定的指導意義。最后開發(fā)了快速仿真工具，實現(xiàn)了典型薄壁零件特征銑削過程仿真的快速建模、加載、計算及結果顯示，為工藝參
3、數(shù)優(yōu)化提供了數(shù)據(jù)基礎，也有利于與其他功能模塊集成，構成完整的快速工藝準備與工藝過程優(yōu)化系統(tǒng)。關鍵詞：薄壁件，銑削仿真，有限元，正交試驗，工藝參數(shù)優(yōu)化ABSTlWTFiniteElementSimulationandAnalysisforMillingProcessofThin—WalledWorkpieceCandidateforMaster：JIAoHuiAdviser：Prof．TANGWenchengSoutheastUniversityABSTRACTAsthenghtweightandhighspecificstrength,thin-walledworkpiee
4、eiswidelyusedinmodemradarsystems．However,itscomplexconstructionandlowstiffnessmakeithardtomeettheprecisiondaringmillingprocessduetotheinfluenceofcuttingforce．Inordertooptimizeprocessparameterofkeycomponentsofcertainradar,themillingprocessofthin-walledworkpieeeisstudiedwithfiniteelementsimu
5、lation．Firstly,thebasictheoryofmetalcuttingispresented．Basedontheanalysisofcuttingforce，millingforcemodelisbuiltfor3Dfiniteelementsimulation．Keytechnologies，such∞parametricFEmodel，materialmodel，dynamicloadsandmaterialremoving，aledetaileddiscussed．Secondly,amillingprocesssimulationfortypica
6、lworkpieceiscarriedout，whichshowsthedeformationrulesanddiversecuttingforce．MachiningdeformationcanberestrainedbyraisingtoolspeedorNCcompensation．Thenanorthogonalexperimentisdesignedwithtoolspeed，millingdepthandfeedspeedasitsthreefactors，fromwhichaconclusioncallbemadetoadjnsteachprocesspara
7、metertoreducethemachiningdeformationofthin-walledworkpiece．Lastly,asimulationsystemisdevelopedtomeettherequirementofrapidmodeling，loading，computeanddisplaytheresult．Itnotonlyprovidesthedatabaseforprocessparameteroptimization，butalsoconducivetointegratewithothe
