毛坯初始残余应力对工件加工的有限元分析
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编辑:杭州那泰科技
有限元分析模拟的完工零件形状如图所示。图的显示比例为10:1,工件的最大变形量达到了4.23mm。
为了验证模拟结果的正确性,将残余应力分布如图5所示的的毛坯材料在数控加工中心上按照模拟过程进行了加工。加工时工件用虎钳夹住2侧面。加工参数为:主轴转速:2000 r/min;轴向切削深度:0.5 mm;隔框零件的底面采用端铣刀,各隔框采用R12 mm的键槽铣刀进行铣削加工。加工过程中,采用冷却液进行冷却,最大限度地减少加工过程中铣削应力的产生,降低附加残余应力对加工变形的影响。加工结束的实物零件如图6所示。有限元计算模拟的工件变形与实际加工零件的变形是一致的。加工结束后,将工件在三座标测量机上进行测量,提取沿长度x对应于模拟结果的关键点位置处的变形量,将模拟工件变形量f与实验获得工件变形量绘制于图7。从图7看出,试验结果与有限元模拟结果吻合得较好,从而验证了可以采用有限元技术模拟工件的数控加工过程,对残余应力引起的加工变形进行准确预测。

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