机油泵盖铣削加工变形分析及切削参数优化

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1、学校代码：10856中图分类号：TP391学号：M060112159硕士学位论文Master’sThesis机油泵盖铣削加工变形分析及论文题目切削参数优化车辆工程专业胡费祥作者姓名赵波李金国指导教师完成日期2014年12月上海工程技术大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明

2、的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:曰期：年月日上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保！(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名：tig指导教师签名曰期：年3月丨十曰日期:>15

3、^3月丨相中图分类号：TP391学校代码：10856学号：M060112159上海工程技术大学硕士学位论文机油泵盖铣削加工变形分析及切削参数优化作者姓名：胡费祥指导教师：赵波李金国专业：车辆工程学院：汽车工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2014年12月评阅人：郑松林教授吴训成教授答辩委员会主席：郑松林教授成员：王岩松教授吴训成教授龚元明教授邢彦锋副教授吴长水副教授UniversityCode:10856StudentID:M060112159OILPUMPCOVERMILLINGDEFORMATION

4、ANALYSISANDOPTIMIZATIONOFCUTTINGPARAMETERSCandidate:HuFeixiangSupervisor:ZhaoBoLiJinguoMajor:VehicleEngineeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014机油泵盖铣削加工变形分析及切削参数优化摘要汽车零部件产品中存在大量的薄壁壳体构件，由于其结构复杂、壁薄、精度要求高及加工工艺性差，在切削力作用下极易产

5、生变形而引起表面误差，严重影响着零部件产品的加工精度和生产效率，成为汽车零部件制造行业所面对的突出问题之一。因此，实现汽车薄壁壳体零件数控加工变形的预测分析和加工参数的优化具有重要的理论意义和应用价值。论文依托产学研合作项目，针对具体加工工件，采用理论分析、数值模拟与试验验证相结合的方法，对其中的切削力建模、加工变形及加工参数优化等问题进行了深入的研究。首先，通过2A12铝合金的单因素切削试验，确定了各个切削因素对切削力的影响规律，为优化切削参数和提高加工质量等提供指导。在单因素试验的基础上进行了2A12

6、铝合金的多因素多水平正交试验，基于概率统计和回归分析原理，利用MATLAB软件辅助分析计算功能，建立了铣削2A12铝合金的铣削力预测模型，对回归方程进行了显著性检验，并通过选取三组铣削参数进行理论计算和实际测量，对预测模型的精度进行了分析，结果表明：利用该模型对铣削力进行预测，能得到满意的结果。其次，针对薄壁壳体类零件在铣削加工中的变形问题，结合UG、Hypermesh和ABAQUS等软件的各自优势，基于经验切削力模型公式，建立了复杂薄壁件2A12铝合金机油泵盖的有限元分析模型，进行了铣削变形有限元模拟和

7、研究，得到了机油泵盖变形的基本规律。分析了加辅助支撑前后机油泵盖的变形情况，验证了加辅助支撑的必要性，为建立变形控制策略提供了有效依据。同时，对加工变形图表分析表明：工件的变形主要由垂直于加工面的轴向力引起，工件长度和宽度方向上的力所引起的变形较小。最后，对切削参数优化中涉及到的设计变量、各目标函数以及约束条件等问题进行了研究，并建立了铣削加工参数优化时几种不同目标下的优化模型。针对机油泵盖加工参数优化问题，利用MATLAB遗传算法工具箱进行了优化，并将优化参数与经验参数进行对比分析，发现采用优化参数在理

8、论上可以降低加工的成本、提高加工效I率。进行了数控加工验证，在利用UG/CAM进行模拟走刀，检验加工的合理性和安全性的基础上，进行实际机床加工，结果表明：使用优化后的铣削参数在实际加工中的工时和成本与模型得到的基本吻合，说明通过遗传算法的优化方法来获得最优的铣削参数是切实可行的，可以达到预期的效果。关键词：薄壁件，机油泵盖，切削力，加工变形，切削参数IIOILPUMPCOVERMILLINGDEFORMATIONANALYSI