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- 航空框类整体结构件铣削加工变形的数值模拟与实验研究
- 作者： 吴红兵 来源： 浙江大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 加工变形预测 框 斜角切削 薄壁件 热力耦合 有限元模拟 切削载荷 航空整体结构件 铝合金 接力计算
- 描述： 整体结构件数控加工变形是航空制造业面临的最突出问题之一,多年来一直困扰航空工业。研究影响整体结构件加工变形的因素及减小或抑制零件加工变形的工艺方法,对航空整体结构件数控加工变形预测及控制具有重要的意义和价值。本文在阐述航空整体结构件国内外研究现状的基础上,通过理论分析、有限元计算及实验研究相结合的方法,从三维切削机理,薄壁件变形及整体结构件数值模拟关键技术入手,对航空整体结构件的铣削加工变形进行了深入的研究。深入研究了金属的三维切削加工机理,并采用三维斜角切削有限元模型对航空铝合金已加工表面残余应力的分布规律进行了模拟研究。另外采用更接近真实铣削过程的三维螺旋刃刀具有限元模型对航空铝合金7050-T7451铣削机理进行了数值模拟,研究了切削过程中的各种物理现象。并分析了切削力及切削温度的变化规律。在阐述航空薄壁件加工变形的相关理论基础上,深入研究了薄壁件切削加工模拟的若干关键技术,建立了适合薄壁件加工的三维螺旋刃刀具有限元模型及带悬壁板结构的薄壁工件有限元模型。利用该模型对航空铝合金7050-T7451进行了加工变形模拟,分析了切削过程中的切削力与让刀量的关系。为航空整体结构件局部变形(侧...
- 航空整体结构件切削加工过程的数值模拟与实验研究
- 作者： 成群林 来源： 浙江大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 材料模型 加工变形预测 正交切削 斜角切削 分析步 热力耦合 有限元模拟 切削载荷 航空整体结构件 接力计算
- 描述： 整体结构件的加工变形是航空制造业面临的最突出问题之一，多年来一直困扰航空工业。为了有效减小或抑制零件加工变形，对航空整体结构件数控加工变形进行预测具有重要的意义和价值。本文在阐述航空整体结构件国内外加工研究现状的基础上，通过理论分析、有限元数值计算以及实验研究相结合的方法，从金属切削原理入手，对航空整体结构件的铣削加工变形预测进行了较为深入的研究。 基于高温拉伸实验和高速压缩实验，对航空铝合金材料7050-T7451静、动态力学性能进行了研究，得到了材料的弹性模量、屈服极限、强度极限，建立了材料本构关系模型。 通过研究金属切削加工模拟的若干关键技术，建立了铝合金7050-T7451二维正交(直角)切削加工和三维螺旋齿斜角切削加工的有限元模型。利用直角切削力和斜角切削力实验对该有限元模型进行了验证。进而，利用该模型对铝合金材料进行了切削加工模拟，分析了切削过程中的应力、应变、温度等物理量。分析了切屑形成过程，模拟得到了切削力。基于三维螺旋齿斜角切削加工模拟结果，得到了整体结构件铣削加工模拟所施加的切削力载荷。 从提高有限元计算效率角度出发，提出了铣削加工模拟“分析...
- 采用多刃铣刀的航空铝合金高速加工过程的数值模拟与实验研究
- 作者： 袁平 来源： 浙江大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 二维切削 铣削加工 三维切削 铝合金7050 切削力 多刃铣削加工 热力耦合 切削温度 有限元模拟 残余应力 材料本构模型
- 描述： 在通过高温拉伸实验和高速压缩实验得到了铝合金7050-T7451材料本构模型的基础上,论文进一步研究了铝合金7050在临近高速(线速度在6m/s～8m/s范围内)铣削加工下的力学和热学性能,为提高铣削加工效率,特别是提高金属去除率,对采用不同铣刀刀具进行铣削加工以及加工时必然会产生的刀具磨损所带来的一些影响做了较为深入的研究。论文首先分析了常见的铣削加工模拟的方式:等效厚度法,变厚度法。通过前人提出的基于待切削层面积的等效厚度法,将铣削加工时的每齿进给量转换为等效的切削厚度,在此基础上进行二维有限元模拟,针对选取的几组不同的刀具后刀面磨损程度VB值,分析了刀具后刀面磨损对于切削力、切削温度、剪切角、有效应力以及有效应变等物理量的影响。而对于变厚度法,论文在前人采用近似圆弧逼近加工轨迹铣削加工模型基础上,修正为考虑铣刀刀尖真实运动轨迹即次摆线的几何模型,从而同时考虑铣刀的旋转和进给的复合运动,突破了原来近似圆弧模型的限制,避免了原模型在模拟起始阶段存在的理论误差,扩大了有限元模拟的观察时间范围及实际对应的铣刀连续旋转角度,仿真结果也更加精确。在此基础上分析了采用二齿铣刀在...