基于铣削力的机油泵盖铣削变形分析.pdf

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1、制造技术／工艺装备现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2015年第7期基于铣削力的机油泵盖铣削变形分析‘胡费祥1，赵波1，李金国2，刘永芳2(1上海工程技术大学汽车工程学院，上海201620；2上汽集团幸福摩托车有限公司产品开发部，上海201900)摘要：针对薄壁零件铣削加工中的变形问题，基于铣削力经验公式模型，结合UG、HYPERMESH和ABAQUS等软件，建立了2A12铝合金机油泵盖的有限元分析模型，并进行了铣削变形有限元模拟和分析研究，获得了机油泵盖的基

2、本变形规律，为进一步研究和控制薄壁件加工变形提供依据。关键词：机油泵盖；铣削力；加工变形；有限元模拟中图分类号：TGl46文献标志码：A文章编号：167l—3133(2015)07—0093—_05MillingdeformationanalysisofoilpumpcoverbasedonmillingforceHuFeixian91，ZhaoB01，LiJingu02，LiuYongfan92(1CollegeofAutomobileEngineering，ShanghaiUniversityo

3、fEngineeringScience，Shanghai201620，China；2DepartmentofProductDevelopment，XingfuMotorcycleCo．Ltd．ofSAIC，Shanghai201900，China)Abstract：Forthethin-walledcomponentsmillingdeformationproblem，combinedwithUG，HYPERMESHandABAQUSsoft-ware．thefiniteelementanalysi

4、smodelof2A12aluminumoilpumpcoverisestablishedwhichb够edonmillingforcemodel．Bymillingdeformationfiniteelementsimulationandresearch．tllemachiningdeformationrulesofoilpumpcoverwasobtained．Andtheresearchprovidesgoodreferenceforthefurtherstudyofcontrollingma

5、chiningdistortionofthin—wallcomponents．Keywords：oilpumpcover；millingforces；machiningdeformation；finiteelementsimulation0引言铝合金薄壁件在切削力、夹紧力等因素的影响下极易产生加工变形，其加工精度和加工效率难以得到保证。实际加工时，加工方案大多凭经验确定，并没有基于预测工件的变形而制定的加工方案。随着数值模拟技术的发展，实验手段的不断改进，许多学者已对薄壁件的变形问题进行了建模分析。

6、王志刚等人⋯假设刀具为刚体、工件材料始终处于弹性范围内，模拟预测了切削力作用下的航空薄壁方框零件毒：加工变形。毕运波等人【21综合考虑了薄壁件的粗精加工工序，对处在不同初始残余应力分布下的薄壁件变形规律进行了仿真分析。Ratchev等人∞o应用神经网络理论和有限元分析方法，建立了薄壁件铣削加工变形和表面误差的柔性预测模型。何永强等人【41针对铝合金薄壁板进行了铣削力计算及变形分析。+上海市研究生创新项目(A-0903．13-01110)当对某型号发动机的2A12铝合金机油泵进行铣削加工时，由于夹具夹

7、紧力和铣刀铣削力的共同作用，致使机油泵盖产生加工变形，导致其加工精度下降。同时，机油泵盖的铣削面是用来与机油泵泵体进行装配的，如果其表面精度不高，那么装配后就会存在缝隙，从而导致漏油以及内外压力相互传递的现象，这将大大降低机油泵的性能和工作效率。为了解决上述问题，本文基于铣削力经验公式模型，进行铣削变形有限元模拟及分析研究，得到了2A12铝合金机油泵盖的基本变形规律，为进一步研究和控制薄壁件加工变形提供依据。1铣削力的理论计算在实际铣削过程中，作用在铣刀上的瞬时切削力是沿刀刃连续变化的空间力。该空间

8、力的大小与刀具结构、工件材料和切削参数有着直接的关系，仅根据几何建模方法得到的铣削力往往与真实铣削力之932015年第7期现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)间存在较大的差异。而基于对现场实测数据进行回归统计分析建立的铣削力数学模型的方法具有可行性垆1。根据金属切削原理可知，在加工材料和刀具几何参数确定的前提条件下，切削力与切削参数之间存在复杂的指数关系。铣削力经验公式的通用形式为：F=Cnb,％62叱b3Zh(1)式中：F为铣削