薄壁結(jié)構(gòu)件銑削加工變形理論及應(yīng)用

第1章高速切削加工技術(shù)1

1.1高速切削加工技術(shù)概述1

1.2高速切削加工的特點(diǎn)3

1.3高速切削加工中的切削力4

1.3.1切削力的理論公式5

1.3.2切削力的指數(shù)公式5

1.3.3單位切削力公式6

1.3.4影響切削力的因素6

第2章薄壁結(jié)構(gòu)件的工藝特點(diǎn)及分析8

2.1薄壁結(jié)構(gòu)件的工藝特點(diǎn)8

2.2薄壁零件切削加工變形的研究9

2.3薄壁結(jié)構(gòu)件加工變形的影響因素10

2.4薄壁件加工變形的控制措施12

第3章薄壁零件切削加工變形的力學(xué)基礎(chǔ)15

3.1金屬切削變形理論15

3.2材料加工變形的力學(xué)基礎(chǔ)17

3.2.1應(yīng)力狀態(tài)分析17

3.2.2應(yīng)變狀態(tài)分析21

3.2.3彎曲薄板功的互等定理25

第4章薄壁零件銑削加工的彈性變形31

4.1薄壁零件銑削過(guò)程中的變形31

4.2薄壁零件銑削彈性變形的基本假設(shè)32

4.3薄壁零件銑削的線載荷33

4.4薄壁零件銑削彈性變形的微分方程34

4.5薄壁零件銑削彈性變形的影響因素37

4.5.1變形研究總體方案37

4.5.2線載荷大小對(duì)薄壁零件銑削最大變形的影響39

4.5.3銑刀切削位置對(duì)薄壁零件銑削最大變形的影響39

4.5.4壁厚對(duì)薄壁零件銑削最大變形的影響42

第5章薄壁零件銑削加工的彈塑性變形及彎曲回彈44

5.1薄壁零件銑削的彈塑性變形微分方程與邊界條件44

5.1.1線載荷變化對(duì)薄壁零件銑削彈塑性變形的影響47

5.1.2銑刀切削位置的變化對(duì)薄壁零件銑削彈塑性變形的影響48

5.1.3壁厚對(duì)薄壁零件銑削最大變形的影響50

5.2薄壁零件的彎曲回彈50

5.2.1薄壁彎曲變形過(guò)程中的應(yīng)力分析51

5.2.2薄壁零件彎曲回彈的計(jì)算分析53

5.2.3薄壁零件彎曲回彈的影響因素57

5.3薄壁零件銑削加工彈塑性變形的仿真與試驗(yàn)58

5.3.1薄壁零件銑削加工彈性變形的仿真58

5.3.2薄壁零件銑削加工變形的試驗(yàn)驗(yàn)證60

第6章薄壁零件銑削系統(tǒng)的三維穩(wěn)定性63

6.1動(dòng)態(tài)銑削模型63

6.2薄壁零件銑削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)的運(yùn)動(dòng)微分方程68

6.3薄壁零件銑削穩(wěn)定性的極限條件69

6.4薄壁零件銑削的三維穩(wěn)定性70

第7章薄壁件銑削加工變形的應(yīng)用技術(shù)73

7.1薄壁零件切削中的“讓刀”現(xiàn)象73

7.2刀具不同加工位置處三維穩(wěn)定性圖的數(shù)值仿真74

7.3薄壁零件銑削不同位置時(shí)的顫振穩(wěn)定性的試驗(yàn)驗(yàn)證76

附錄主要符號(hào)及其單位82

參考文獻(xiàn)84"

本書(shū)在高速切削加工技術(shù)及薄壁結(jié)構(gòu)件工藝特點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)薄壁結(jié)構(gòu)件的切削變形進(jìn)行了深入的探討，闡述了薄壁結(jié)構(gòu)件切削加工過(guò)程中的力學(xué)基礎(chǔ)，彈性變形、彈塑性變形理論和原理， 并研究了薄壁結(jié)構(gòu)件切削加工變形的應(yīng)用技術(shù)，建立了薄壁件不同刀具位置處的三維穩(wěn)定性模型，為薄壁零件銑削加工變形的控制和工藝參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。本書(shū)可作為學(xué)習(xí)金屬切削原理、機(jī)床振動(dòng)、CAD/CAM技術(shù)、機(jī)械加工技術(shù)、金屬切削變形的大學(xué)高年級(jí)學(xué)生、研究生的教材，也可作為從事金屬切削力學(xué)和動(dòng)力學(xué)、CNC技術(shù)的科研工作者以及從事實(shí)際生產(chǎn)制造的工程師的學(xué)習(xí)參考書(shū)

薄壁條形箱體類零件的加工變形是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中面臨的技術(shù)難題，加工變形的仿真分析與預(yù)測(cè)是減小或抑制加工變形的基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)。本申請(qǐng)擬以高功率密度發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋為研究對(duì)象，采用理論分析、實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，揭示銑削力、夾緊力耦合作用下的加工變形機(jī)理。（1）本申請(qǐng)針對(duì)薄壁條形箱體零件結(jié)構(gòu)要素多、加工變形大的共性問(wèn)題，開(kāi)展零件受力變形理論研究、高速銑削瞬時(shí)動(dòng)態(tài)銑削力模型研究、銑削加工變形分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（2）擬從理論上闡明薄壁條形箱體零件基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的受力變形機(jī)理，基于動(dòng)態(tài)時(shí)變的端銑刀具-工件接觸狀態(tài)，多因素耦合作用下的端銑加工變形預(yù)測(cè)的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題。（3）項(xiàng)目研究成果對(duì)提高薄壁條形箱體類零件的加工精度和質(zhì)量穩(wěn)定性具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和工程應(yīng)用前景。

《薄壁構(gòu)件穩(wěn)定理論及其應(yīng)用》圖書(shū)，由作者：周緒紅編輯，科學(xué)出版社出版，薄壁壓桿穩(wěn)定計(jì)算的近似方法、開(kāi)口薄壁壓桿的彈性穩(wěn)定理論與試驗(yàn)研究、非均勻受壓初彎曲卷邊板的屈曲后分析理論、板組局部屈曲后相關(guān)作用的理論研究、冷彎型鋼卷邊槽形截面受壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究、板件的統(tǒng)一化有效寬厚比設(shè)計(jì)方法、冷彎型鋼受壓構(gòu)件的有限元分析及其承載力計(jì)算、冷彎薄壁卷邊槽鋼組合工字梁的試驗(yàn)研究、有限元分析與承載力計(jì)算方法?！侗”跇?gòu)件穩(wěn)定理論及其應(yīng)用》系統(tǒng)地闡述了作者在《薄壁構(gòu)件穩(wěn)定理論及其應(yīng)用》可供土木工程專業(yè)和工程力學(xué)專業(yè)的設(shè)計(jì)人員、研究人員和大學(xué)教師參考，也可作為相關(guān)專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生學(xué)習(xí)用書(shū)。

薄壁條形箱體類零件由于剛度弱、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚不均勻等特點(diǎn)，導(dǎo)致加工過(guò)程中加工變形嚴(yán)重，是實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中面臨的技術(shù)難題，加工變形的仿真分析與預(yù)測(cè)是減小或抑制加工變形的基礎(chǔ)性關(guān)鍵技術(shù)。本項(xiàng)目針對(duì)薄壁條形箱體零件結(jié)構(gòu)要素多、加工變形大的共性問(wèn)題，開(kāi)展了箱體零件受力變形機(jī)理研究，結(jié)合銑削力、銑削熱、加工變形試驗(yàn)研究，建立了基于矢量的瞬時(shí)銑削力模型、基于熱源法的銑削溫度場(chǎng)求解模型，分析了銑削力、夾緊力耦合作用下對(duì)加工變形的影響規(guī)律，提出了基于實(shí)數(shù)編碼自適應(yīng)遺傳算法的銑削平面誤差分析方法，建立了缸蓋、箱體零件平面端銑加工變形有限元仿真分析預(yù)測(cè)模型，從而為提高薄壁條形箱體類零件的加工精度和質(zhì)量穩(wěn)定性，提供基礎(chǔ)理論依據(jù)和方法指導(dǎo)。 2100433B