基于有限元法的细长薄壁件车削过程的振动分析.pdf

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1、与开发DOh10．3969／J．issn．1009-9492．2013．12．027基于有限元法的细长薄壁件车削过程的振动分析冯利，牛海侠(正德职业技术学院，江苏南京211106)摘要：某细长薄壁件在车削加工过程中经常出现振动过大，导致加工误差大的现象。针对此种现象，应用有限元软件对其加工过程进行振动模态分析，得出其振动频率和振型，并结合其加工环境进行分析，找到了激振源，并提出了相应改进建议。关键词：有限元；细长薄壁件；模态；振型中图分类号：TP391．7文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)12—0094—02AnalysisofVibrationsinthe

2、Thin-WallPartTurningProcessBasedonFiniteElementFENGLi．NIUHai-xia(ZhengdeCareerTechnicalCollege，Nanjing211106，China)Abstract：Violentvibrationsoftenoccuratthin—wallpartinturningprocess，rcsuhinginlargemachiningerror．Thispaperanalyzesthevibrationmodelonturningwithfiniteelementsoftware．Acquiredth

3、efrequencyandshape，thenanalyzedwiththeworkconditiontofindtheexcitationsource，andgavesomeimproveadviceatlast．Keywords：finiteelement；thin—wallpart；model；shape现代加工技术特别是从数控技术引进到加工领域后有了飞跃式发展，对细长薄壁件的加工精度也越来越高。无论从机械加工还是被加工件在加工过程中的动态特性对产品的影响越来越受到重视。图1细长薄壁件切削受力图细长薄壁件的加工一直被制造行业认定为加工难题，长径比一般都大于l0，车削时加工

4、工艺系统的刚性较差，及细长薄壁件热扩散性差，工件极易弯曲且产生振动，使工件容易产生腰鼓形、扭曲等缺陷，不易获得满意的表面粗糙度及图2某细长薄壁件结构示意图几何精度。1计算模型模态分析。细长薄壁件的几何特点和车削加工方法决定本文选用实例：一细长薄壁件的材料为40Cr其在加工过程必须考虑其动态性能，本文利用有调质，长600mm，外径50mm，内径441TIm，车限元软件针对细长薄壁件固有振动特性进行分削速度为800r／min。选用20节点的二次单元对结析，得出某细长薄壁件的固有频率和振型，对进构进行网格画分，并全部分成计算精度较高的六一步分析、控制加工误差有非常重要的意义。面体网格

5、，共得到325671个网格单元。装夹方式及力学模型如图1和图2所示。对三角卡盘卡紧的位置作位移全固定约束，收稿日期：2013—07—06