薄壁零件高速铣削振动与变形研究

【摘要】：薄壁零件由于重量轻、强度高等结构特点,被广泛应用于航空、航天、汽车、模具等领域,但薄壁零件具有薄壁、变厚度、曲面曲线多、加工余量大等特点,在高速加工中容易产生振动与变形。针对以上问题,本文以铝合金为材料,薄壁框体为研究对象,对薄壁零件高速铣削振动与变形进行研究,其研究的内容主要有以下几个方面： 1.对Kline模型进行了改进,建立适合薄壁零件高速铣削振动与变形分析的铣削力模型,并对模型的预测精度进行试验验证。为更精确分析薄壁零件高速铣削振动与变形,在铣削力模型的基础上,建立考虑机床-刀具-工件系统动态特性的铣削系统动力学模型。 2.建立铣削加工动态分析有限元模型,薄壁框体腹板、侧壁高速铣削动态分析有限元模型,并在不同参数下对薄壁腹板和侧壁高速铣削动态特性进行模拟分析和试验验证。通过模拟结果和试验验证分析,找出薄壁零件高速铣削振动规律,为有效抑制薄壁零件高速铣削振动提供参考依据。 3.建立薄壁框体侧壁、腹板高速铣削变形分析有限元模型,并在不同参数下进行有限元模拟分析和试验验证。通过模拟结果和试验验证分析,找出薄壁零件高速铣削变形规律,为有效抑制薄壁零件高速铣削变形提供参考依据。 4.优化铣削参数,提出薄壁零件高速铣削振动与变形控制策略,薄壁框体高效精密加工工艺策略,为进一步研究薄壁零件高速铣削振动与变形提供参考依据。