薄壁件加工過程優(yōu)化仿真技術(shù)研究.pdf

1、航空薄壁件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛性差，在夾緊力和切削力作用下容易產(chǎn)生較大的加工變形，難以保證工件較高的加工精度。因此，圍繞低剛度零件，采用有限元仿真等方法，研究薄壁件加工過程優(yōu)化技術(shù)，對加工精度的提高有著重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。 本文以航空中小型薄壁件為對象，采用仿真分析與試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，從不同優(yōu)化角度分析了加工精度的提高方法，包括薄壁件加工過程中的裝夾優(yōu)化、切削參數(shù)優(yōu)化以及路徑補(bǔ)償優(yōu)化方法，具體研究工作如下： 研究了

2、中小型薄壁件裝夾方案的優(yōu)化方法。建立了以最小化關(guān)鍵面上裝夾變形引起的形位誤差為目標(biāo)函數(shù)的裝夾優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，分析了基于有限元分析軟件（ABAQUS）的裝夾方案優(yōu)化流程和關(guān)鍵問題，基于優(yōu)化模型和優(yōu)化流程完成了裝夾方案的優(yōu)化。 在裝夾優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對薄壁件加工過程切削參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行了研究。建立了薄壁件分層銑削變形預(yù)測動(dòng)態(tài)模型，在此基礎(chǔ)上，分析和比較了不同切削條件下的工件加工變形的大小與變化趨勢，采用遺傳算法與有限元仿真相結(jié)合的方法優(yōu)化

3、了薄壁件加工過程中的切削參數(shù)。 為了進(jìn)一步減少加工誤差，在裝夾優(yōu)化和切削參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，研究了薄壁件路徑補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化方法。根據(jù)路徑補(bǔ)償?shù)脑硖岢隽送耆a(bǔ)償和優(yōu)化補(bǔ)償兩種路徑補(bǔ)償方法，并建立了路徑補(bǔ)償優(yōu)化模型，分析和比較了補(bǔ)償前后的加工誤差。進(jìn)行了試驗(yàn)加工，經(jīng)過與有限元仿真結(jié)果的比較，驗(yàn)證了有限元分析模型和優(yōu)化模型的正確性和有效性。 為了實(shí)現(xiàn)快速優(yōu)化過程，在深入研究ABAQUS二次開發(fā)方法的基礎(chǔ)上，完成了用于加工過程優(yōu)