凸曲面拼接模具铣削过程让刀误差补偿研究
发布时间：2021-03-28 18:40
汽车覆盖件模具的研制周期占汽车总体开发周期的三分之二左右,但汽车覆盖件模具由于其体积大、型面复杂等特点,通常采用不同硬度淬硬钢拼接后整体铣削加工。而加工过程中拼接缝处存在冲击载荷,导致刀具磨损过快,铣削力突变明显,让刀误差现象严重,工件型面精度低。故本文对凸曲面拼接模具铣削过程让刀误差补偿进行了研究,旨于提高汽车覆盖件拼接模具的加工效率,使模具型面精度得到有效控制。首先,根据凸曲面拼接模具结构特性,综合剪切力模型、磨损效应力模型和冲击力模型建立了完整的凸曲面拼接模具铣削力模型。其中,剪切力模型主要是通过刀轴与拼接缝的空间位置关系,将过缝处未变形切屑厚度进行区域划分进而获得;磨损效应力模型主要是通过微元法,构建与刀具后刀面磨损量之间的函数关系而获得;拼接过缝处的冲击力模型主要是通过引入单自由度斜体碰撞模型获得。通过铣削实验验证了所建模型的准确性。其次,在凸曲面拼接模具铣削力的基础上,建立了刀柄-刀具系统变形挠度模型。该系统变形挠度模型是通过分段刚化法分别建立刀柄及刀具的变形挠度,同时也考虑分析了刀柄-刀具系统接合面对变形挠度的影响。最后将系统变形挠度预测结果同实验测量结果进行对比,验证所...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型汽车覆盖件Fig.1-1Thetypicalautomobilepanels
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文一，这使得加工过程质量精度难以保证，所以具来达到精度要求；此外，汽车覆盖件模具由着汽车覆盖件模具加工的精度及效率，具体体率、拼接过缝冲击及硬度差的影响，导致铣削的变化，且拼接过缝处引入冲击载荷，进而导显的突变，让刀误差现象严重，汽车覆盖件拼度不能得到有效控制，制约着我国汽车的更新具加工现场如图 1-2 所示。
解的数值方法。利用有限元法进行模拟切削过程，主要是通过将铣刀与工件进行离散化分析，对离散后的单元特征矩阵进行求解，并将单元矩阵组合为一个整体全局矩阵。如图1-3所示，Chien[8]等人利用Advantedge对8mmTiAl涂层碳化物球头铣削过程进行了有限元数值模拟，并分析了切削速度、进给量、切削深度对切削力的影响规律。Mehmet[9]等人利用任意拉格朗日欧拉（ALE）技术建立了两种不同的有限元模型，评价了有限元模型对球头铣削切削力的估计效果。刘乾[10]等人通过设置合理的本构模型及边界条件，结合质量方法技术与网
【参考文献】：
期刊论文
[1]镍基高温合金GH4169车削过程刀具磨损特性研究[J]. 岳彩旭,姜男,黄翠. 航空制造技术. 2018(19)
[2]拼接模具过缝区域切削力建模与表面质量[J]. 刘献礼,高海宁,岳彩旭,姜男. 振动.测试与诊断. 2018(03)
[3]基于DEFORM-3D的立铣刀切削模具钢有限元分析[J]. 刘乾,杜劲,周婷婷,张静婕. 齐鲁工业大学学报. 2017(05)
[4]高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型[J]. 常文春,易湘斌,李宝栋,张玲,徐创文,沈建成,李怀元. 制造技术与机床. 2017(04)
[5]覆盖件模具曲面曲率特征对球头刀铣削力的影响[J]. 吴石,杨琳,刘献礼,郑敏利,李荣义,王广越. 机械工程学报. 2017(13)
[6]铣削力预测方法和影响因素综述[J]. 赵凯,刘战强. 机械科学与技术. 2015(08)
[7]基于整车车门薄壁模拟块的铣削力模型研究[J]. 席吕超,韩先洪,孔啸,李铭. 现代制造工程. 2014(07)
[8]数控铣削加工中刀具变形误差分析[J]. 陈书法,李耀明,唐学飞. 现代制造工程. 2005(08)
[9]基于能量法的球头铣刀力学建模技术的研究[J]. 李水进,金仁成,周云飞,周济,唐小崎,贾瑜. 应用科学学报. 2000(03)
[10]多柔体系统碰撞动力学研究综述[J]. 刘才山,陈滨. 力学进展. 2000(01)
博士论文
[1]球头铣刀铣削淬硬钢模具铣削力及模具加工误差研究[D]. 杨琳.哈尔滨理工大学 2017
[2]曲面微细铣削让刀误差预测、补偿与精度评价[D]. 周林.华中科技大学 2017
[3]面向汽车覆盖件模具铣削工艺过程优化研究[D]. 丁云鹏.哈尔滨理工大学 2016
[4]铣削工况时变因素的侦测识别与学习优化方法[D]. 侯永锋.西北工业大学 2016
[5]基于切削力精确建模的钛合金薄壁件让刀变形预测研究[D]. 宋戈.山东大学 2012
[6]基于铣削力建模的复杂曲面加工误差补偿研究[D]. 曹清园.山东大学 2011
[7]球头铣刀曲面加工的铣削力与让刀误差预报[D]. 魏兆成.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]多硬度拼接淬硬钢铣削过程稳定性研究[D]. 冯磊.哈尔滨理工大学 2018
[2]考虑刀具磨损的拼接模具铣削力建模及实验研究[D]. 朱磊.哈尔滨理工大学 2018
[3]考虑磨损的微细铣削加工误差建模与实验研究[D]. 杨岑岑.华中科技大学 2017
[4]曲面微细铣削让刀误差预测与补偿[D]. 姚培锋.华中科技大学 2015
[5]铣削过程颤振稳定性分析与多轴加工系统刚度场建模[D]. 渠达.哈尔滨理工大学 2014
[6]多轴联动数控加工球头铣刀铣削力建模与仿真[D]. 丁云鹏.哈尔滨理工大学 2013
[7]刀具磨损引起的工件加工误差建模与补偿技术研究[D]. 郭松.南京航空航天大学 2012
[8]热力耦合条件下五轴加工中心刀具变形机理研究[D]. 刘明贺.东北大学 2011
本文编号：3106051
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型汽车覆盖件Fig.1-1Thetypicalautomobilepanels
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文一，这使得加工过程质量精度难以保证，所以具来达到精度要求；此外，汽车覆盖件模具由着汽车覆盖件模具加工的精度及效率，具体体率、拼接过缝冲击及硬度差的影响，导致铣削的变化，且拼接过缝处引入冲击载荷，进而导显的突变，让刀误差现象严重，汽车覆盖件拼度不能得到有效控制，制约着我国汽车的更新具加工现场如图 1-2 所示。
解的数值方法。利用有限元法进行模拟切削过程，主要是通过将铣刀与工件进行离散化分析，对离散后的单元特征矩阵进行求解，并将单元矩阵组合为一个整体全局矩阵。如图1-3所示，Chien[8]等人利用Advantedge对8mmTiAl涂层碳化物球头铣削过程进行了有限元数值模拟，并分析了切削速度、进给量、切削深度对切削力的影响规律。Mehmet[9]等人利用任意拉格朗日欧拉（ALE）技术建立了两种不同的有限元模型，评价了有限元模型对球头铣削切削力的估计效果。刘乾[10]等人通过设置合理的本构模型及边界条件，结合质量方法技术与网
【参考文献】：
期刊论文
[1]镍基高温合金GH4169车削过程刀具磨损特性研究[J]. 岳彩旭,姜男,黄翠. 航空制造技术. 2018(19)
[2]拼接模具过缝区域切削力建模与表面质量[J]. 刘献礼,高海宁,岳彩旭,姜男. 振动.测试与诊断. 2018(03)
[3]基于DEFORM-3D的立铣刀切削模具钢有限元分析[J]. 刘乾,杜劲,周婷婷,张静婕. 齐鲁工业大学学报. 2017(05)
[4]高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型[J]. 常文春,易湘斌,李宝栋,张玲,徐创文,沈建成,李怀元. 制造技术与机床. 2017(04)
[5]覆盖件模具曲面曲率特征对球头刀铣削力的影响[J]. 吴石,杨琳,刘献礼,郑敏利,李荣义,王广越. 机械工程学报. 2017(13)
[6]铣削力预测方法和影响因素综述[J]. 赵凯,刘战强. 机械科学与技术. 2015(08)
[7]基于整车车门薄壁模拟块的铣削力模型研究[J]. 席吕超,韩先洪,孔啸,李铭. 现代制造工程. 2014(07)
[8]数控铣削加工中刀具变形误差分析[J]. 陈书法,李耀明,唐学飞. 现代制造工程. 2005(08)
[9]基于能量法的球头铣刀力学建模技术的研究[J]. 李水进,金仁成,周云飞,周济,唐小崎,贾瑜. 应用科学学报. 2000(03)
[10]多柔体系统碰撞动力学研究综述[J]. 刘才山,陈滨. 力学进展. 2000(01)
博士论文
[1]球头铣刀铣削淬硬钢模具铣削力及模具加工误差研究[D]. 杨琳.哈尔滨理工大学 2017
[2]曲面微细铣削让刀误差预测、补偿与精度评价[D]. 周林.华中科技大学 2017
[3]面向汽车覆盖件模具铣削工艺过程优化研究[D]. 丁云鹏.哈尔滨理工大学 2016
[4]铣削工况时变因素的侦测识别与学习优化方法[D]. 侯永锋.西北工业大学 2016
[5]基于切削力精确建模的钛合金薄壁件让刀变形预测研究[D]. 宋戈.山东大学 2012
[6]基于铣削力建模的复杂曲面加工误差补偿研究[D]. 曹清园.山东大学 2011
[7]球头铣刀曲面加工的铣削力与让刀误差预报[D]. 魏兆成.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]多硬度拼接淬硬钢铣削过程稳定性研究[D]. 冯磊.哈尔滨理工大学 2018
[2]考虑刀具磨损的拼接模具铣削力建模及实验研究[D]. 朱磊.哈尔滨理工大学 2018
[3]考虑磨损的微细铣削加工误差建模与实验研究[D]. 杨岑岑.华中科技大学 2017
[4]曲面微细铣削让刀误差预测与补偿[D]. 姚培锋.华中科技大学 2015
[5]铣削过程颤振稳定性分析与多轴加工系统刚度场建模[D]. 渠达.哈尔滨理工大学 2014
[6]多轴联动数控加工球头铣刀铣削力建模与仿真[D]. 丁云鹏.哈尔滨理工大学 2013
[7]刀具磨损引起的工件加工误差建模与补偿技术研究[D]. 郭松.南京航空航天大学 2012
[8]热力耦合条件下五轴加工中心刀具变形机理研究[D]. 刘明贺.东北大学 2011
本文编号：3106051
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