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1、第41卷第5期浙江大学学报(工学版)Vol.41No.52007年5月JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience)May2007航空整体结构件铣削加工变形预测研究成群林,柯映林,董辉跃,毕运波,黄志刚(浙江大学机械与能源工程学院,浙江杭州310027)摘要:为了揭示航空框类整体结构零件铣削加工的变形行为,提出了一种基于接力计算模型的航空整体框结构零件铣削加工全过程物理仿真方法,阐述了接力计算的基本原理,设计了接力计算系统的完整框架.基于以上接力计算系统,通
2、过将零件加工工艺信息转化为有限元仿真计算信息,采用有限元模型对整体框结构零件进行了铣削加工全过程数值模拟.模拟综合考虑了材料毛坯内初始残余应力、切削载荷、加工顺序和走刀路径等因素.通过铣削加工实验验证了建立的有限元模型的正确性.研究结果表明,基于接力计算的数值模拟方法是研究航空整体结构零件铣削加工变形的有效方法,可正确预测零件加工变形.关键词:整体结构件;加工变形;接力计算;数值模拟中图分类号:TG501;V261文献标识码:A文章编号:1008973X(2007)05079905Distorti
3、onpredictionformillingprocessofaerospacemonolithiccomponentsCHENGQunlin,KEYinglin,DONGHuiyue,BIYunbo,HUANGZhigang(CollegeofMechanicalandEnergyEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Aphysicsbasedmaterialprocessingsimulationwasapproach
4、edtorevealthedistortionlawofaerospacemonolithiccomponentsduetomillingprocess.Abasicprincipleofrestartanalysiswasexpatiated,anditscompletedsystemframewasdesigned.Themillingprocessinformationwasconvertedtofiniteelementsimulationinformation,andmillingprocessproce
5、dureofapartwassimulatedbasedontherestartanalysissystem.Keyfactorsinfluencingdistortionsuchasinitialresidualstress,cuttingloads,cuttingsequenceandpathweresyntheticallyconsidered.Thefiniteelementmodelwasverifiedbasedonthemachiningexperiment.Theresultshowedthatt
6、hemillingprocesssimulationbasedontherestartinganalysisisaneffectivemethodpredictingthemachiningdistortionlawcorrectly.Keywords:monolithiccomponents;machiningdistortion;restartanalysis;numericalsimulation随着现代飞机高速、高机动性能要求的不断提的加工变形、提高产品质量的研究已是当务之急.铣高,飞机的结构设计发生了较
7、大变化.从零件结构上削加工是现今制造领域的重要方法,对此类加工进看,为了减轻重量、提高飞机结构强度和机动性能,行变形预测研究尤为重要.有限元方法作为一种重新一代战机尽可能多地采用了整体结构设计.整体要的数值计算方法,已被广泛地应用于工程实际计结构件结构复杂,形状精度要求很高,其制造过程中算中,基于有限元仿真的整体结构件加工技术已成[1]最突出问题之一是存在加工变形.因此,预知零件的为当前研究的热点.Ratchev等人研究了薄壁件加工变形,并通过改进加工工艺减小甚至抑制零件加工的建模和仿真,但在有限元模拟时考虑的是工收
8、稿日期:20060213.浙江大学学报(工学版)网址:www.journals.zju.edu.cn/eng基金项目:国家自然科学基金资助项目(50435020),国家863高技术研究发展计划资助项目(2006AA04Z147).作者简介:成群林(1977-),男,湖北咸宁人,博士,主要从事先进制造技术的研究.Email:chengqunl
