基于HyperWorks的匹配主模型铝合金薄壁件加工振幅模拟.pdf

《基于HyperWorks的匹配主模型铝合金薄壁件加工振幅模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82011年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2011文章编号：1001—2265(2011)08—0101—04基于HyperWorks的匹配主模型铝合金薄壁件加工振幅模拟木孙嘉继，孔啸，袁俊凇，李铭(1．上海交通大学模具CAD国家工程研究中心，上海200030；2．上海申模模具制造有限公司，上海200012)摘要：通过铣削加工现场加工情况的分析以及铣削力试验，建立有限元模型，基于有限元分析软件HyperWorks对试验工件和汽车引擎盖模块进行加工振幅模

2、拟，获得加工时检测点的最大加工振幅，并通过试验验证分析方法的正确性，为匹配主模型铣削工艺改进提供理论依据和方法。关键词：匹配主模型；有限元分析；铣削试验；加工振幅中图分类号：TG54文献标识码：AVibrationAmplitudeSimulationofMillinginMachiningofCubing’SAluminumAlloyThin-wallWorkpieceBasedonHyperWorksSUNJia—ji，KONGXiao，YUANJun—song，LIMing(1．NationalEngineeringResearchCenterofDie&Mol

3、dCad，Shanghai200030，China；2．ShanghaiShenMoDie&MoldManufacturingCo．，Ltd，Shanghai200012，China)Abstract：Inthispaper，basedonanalysisofmillingandexperimentsofmillingforce，finiteelementmod—elsarebuilt．ThevibrationamplitudemaxvalueofexperimentworkpieceandCubing’SEn~necovermod·ulearepredicted．A

4、ndthefeasibilityandeffectivenessofthismethodisverifiedbythemillingexperiment．Theresultprovidesthemethodsandtheorybasisforthemachiningofcubing．Keywords：cubing；FEA；millingexperiment；vibrationamplitude0引言匹配主模型检具(Cubing)是用铝合金根据三维数模以1：1的比例通过机械加工而成的汽车仿制模型，如图1。它能够检测汽车内外饰的尺寸及装配效果、零配件的制造精度及装配精度，

5、还可以校正原始设计的缺陷和不足等。本文研究的薄壁零件为汽图1汽车功能主模型检具车匹配主模型检具汽车引擎盖模块，结构非常复杂，针对汽车引擎盖模块中难加工的与车身配合的那一段进行研究(图2中红线标出)，由于其结构刚性较差，壁厚最小处不足1ITIITI，在加工过程中易产生振动，难以保证表面精度要求，而导致整个汽车引擎盖模块报废。随着科学技术的发展、计算技术的提高，利用有限元进行振动状态的预测越来越成为铣削参数优化图2铝合金薄壁件：汽车引擎盖模块收稿日期：2011一O1—10；修回日期：2011—02—18基金项目：江苏省重大科技成果转换专项基金(BA2009109)作者简介

6、：孙嘉继(1986一)，男，上海交通大学硕士研究生，主要研究方向为铝合金薄壁件铣削加工，(E—mail)sunjiaj@tom．corn。·102·组合机床与自动化加工技术第8期的有力手段。山东大学的唐委校博士对高速切削1．2定义材料属性过程的振动问题和稳定性理论进行了详细研究与探两个零件使用的材料都是6061-T651特种铝合索，考虑在高速切削中不同切削条件和切削过程的金，弹性模量为69GPa，泊松比为0．3，密度为2．7g／振动对切削力的影响，建立高速切削过程的动态切cm。有限元模拟仅针对弹性变形。因此材料定义削力模型。北京航空航天大学的李忠群等对立铣需要的参数有

7、弹性模量，泊松比及密度，对于断裂等刀加工动力学建模与仿真进行了拓展研究，详细介相关参数不予设定。绍了立铣刀加工振动稳定域解析算法。北京航空航1．3施加边界条件天大学的吴琼等基于铣削力的数学模型，利用有试验工件是通过螺栓锁紧在加工中心工作台限元动力学分析技术与铣削振动力学数学模型的结上，因此假设工件底面螺栓周围节点固定，即对有限合，得到薄壁件振幅响应公式和曲线，并对其进行扩元模型螺栓周围部分节点施加六个自由度位移约束展应用于复杂的航空薄壁件，实现航空薄壁铣削参条件。数的优化。Mane通过有限元方法分析了高速加工力边界条件主要为加工时的铣削力，基于铣削柔