薄板件平面铣削变形的装夹补偿方法研究

发布时间：2017-12-10 22:18

  本文关键词：薄板件平面铣削变形的装夹补偿方法研究

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【摘要】：采用点支撑装夹方式对薄板件进行切削加工时,切削力、切削热与夹紧力共同作用产生工件变形；加工完成释放约束后,工件会产生回弹变形；残余应力的释放也会致使工件变形,复杂的影响因素及其耦合关系使得薄板件加工变形难以控制。本文针对点支撑装夹薄板件加工变形控制问题,从工装夹具的角度出发,以铝合金6061为例,利用铣削实验与有限元仿真实验研究薄板件平面铣削变形的装夹补偿方法。分析了点支撑装夹方式下薄板件的变形原因,设计并制造了夹紧力在线记录系统。通过铣削实验研究普通点支撑装夹方式下切削45钢、Q235钢以及铝合金6061三种材料时夹紧力的变化规律,分别设计了基于双点压板和基于双点支撑的两种工件加工变形自适应装夹方法,有效控制薄板件铣削加工变形。设计了基于双点压板的工件加工变形自适应补偿方法。通过分析双点压板夹紧装夹方法的工作原理,推导出了工件受力变形的计算公式；利用ABAQUS有限元仿真软件,分别模拟双点压板夹紧装夹方式与普通点支撑装夹方式下工件的受力及变形过程,验证了采用双点压板装夹工件时,夹紧力会随着切削力的变化而向着有利于减小工件变形的方向变化;通过铣削实验,对比分析了双点压板夹紧装夹方式与普通点支撑装夹方式下工件变形以及平面度误差的大小,证明了双点压板夹紧装夹方式可以有效减小工件变形、改善工件加工平面度。设计了基于双点支撑的装夹方法。借助有限元法,利用Abaqus有限元分析软件建立了二维切削仿真模型,对比分析了双点支撑装夹方式与普通点支撑装夹方式下薄板件变形以及内部残余应力分布；然后进行铣削实验,证明双点支撑的装夹方式能够减小工件的变形。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG54

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本文编号：1276110