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时间:2018-07-17
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1、毕业设计(论文)参考文献译文毕业设计(论文)参考文献译文学生姓名:陈竟亮系别:机械工程系专业:工业工程班级:T713-6学号:20070130605译文出处:NationalAdvancedMaterialsReseachVolsNaturalScienceFoundationOfChinaNationBasicReasearchProgramOfChina-973Program8毕业设计(论文)参考文献译文工艺流程对多框架双边单片组合件的加工变形的影响唐志涛,刘占强,徐立强烟台大学机电一体化和汽车工程专业济南山东大
2、学机械工程专业关键词:工艺流程,加工变形,单片式组件摘要:在加工航天单片式组合件时,由于原来的残余应力的释放和重新分布,加上切削负载,和加紧力的作用,发生了严重的加工变形。鉴于上述各种复杂的原因,本文将开发一个预示加工变形的有限元模型。基于这个模型,人们就可以研究加工变形的原因了。为了验证有限元模型,真正的构件被生产出来了,同时加工变形在一个三坐标测量机上测量。这个结果显示模型是可靠的,最后本文提出了最佳的最小化的加工变形的工艺流程。1.简介单片式组件由于它的短小,高的装配精度,结构紧凑的优点现在正在被广泛用在的航天
3、项目中。然而,这些构件尺寸大,结构复杂,经常是薄壁的。这些构件在切削的过程中,超过90%的材料会被去除,这就造成了低强度。因此,这种大的加工变形是要被检测的。现在许多研究者已经注意到加工变形来自很多方面。Ratchev认为一个灵敏的力模型适合于低强度变形的挠度测量。Dong认为和工作位置的夹紧方案有关。Keith发现机械加工的应力和变形主要是和道具的弧度,工件的边界外形有关。Mei发现残余应力导致工作部分的变形,同时夹具的布局也影响大构件的加工变形。Wu认为刀具轨迹,切削参数对薄壁的影响,同时认为大的切削深度工艺和循
4、环工艺能够控制加工变形。尽管许多评论是可得到的,但是他们把注意力放在切削参数,刀具轨迹和夹紧方案等上了。并没有注意到工艺流程对加工变形的影响。本文主要是研究工艺流程的影响。8毕业设计(论文)参考文献译文2.计算机仿真2.1零件材料性能加工材料是高强度锻造铝合金,它的力学性能和热性能都在下表a中,多框架单边组合件加工后的形状见图1。如a表所示:表a:7050-T7451的机械性能以及热性能温度°C20100150200密度kgm32800280028002800泊松比0.330.330.330.33杨氏模量Mpa71
5、.765.361.257.9屈服强度Mpa512.5447.8376.2321.4热膨胀21.723.523.924.4热导率134.2145.3149.8175.6比热容量860.1902.0968.6997.8图1:工件部分尺寸8毕业设计(论文)参考文献译文2.2原本的残余应力的模型原有的残余应力是导致变形的主要原因之一,为了预测残余应力引起的变形,测量这个材料的整个厚度的残余应力。在本文中,过去常常用分层次的方法在预先拉伸的铝合金薄板上来测量残余应力在压缩和拉伸方向上的分布,正如图2所示。在InFEsoftwa
6、reABAQUS中,每一层次的残余应力都应该通过进程记录和有限元模型来做相应的表示。原来的和变形后的残余应力在下图。图2:参与内应力在7050-T7451图3:轧钢横向2.3预测加工变形的模型图4显示的是加工变形预测的流程图。首先计算机辅助设计模型先在软件包ABAQUS中建立,然后再输入材料的力学和热性能,原来的残余应力和边界条件。网孔使用8节点的三线移位的温度元件C3D8T。通过生灭过程技术来实现的材料的处理,对于多框架双边单片组合构件他们通常是通过两种传统的流程来实现的。第一个工艺流程是先粗切削前面之后旋转过来再
7、粗切削后面的方式来完成加工,第二个则是先切削旋转过来的一个面然后粗切削前面来完成加工。这种隔舱加工过程对加工变形也有很大的8毕业设计(论文)参考文献译文影响。经常使用A-G-E-C-B-H-F-D这种加工顺序来加工。沿着板的厚度通过粗加工逐步的去除材料的四层多余部分。两层实在精加工中沿着薄板去除的。图4如下所示:图4:部分流程分析图2.4动态切削负载的应用在切削中,由于刀架的角度,加工表面的切削边缘的接触轨迹是圆弧的,同时构件的厚度也发生变化。为了模仿要求去除的部分,FMA模型用了构件的简化代表弧线的轨迹,这种轨迹是
8、通过集中载荷作用下负载对其作用的近似当量负载依据等效力的原则来充当负载的。2.5边界条件的转型在整个工艺流程中在底部的隔舱的自由度是被约束的,当加工结束和卸载夹具时,这部分应该是自由变形的。在本文中,这部分的刚性位移代替是通过在底部的不共线的三个点来约束的,它们的自由度是通过XYZ,YZ和Z轴来8毕业设计(论文)参考文献译文分别约束的,这种约束
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