一、薄壁零件加工变形的分析（论文文献综述）
赵明伟,岳彩旭,陈志涛,张俊涛,刘献礼[1]（2022）在《航空结构件铣削变形及其控制研究进展》文中研究表明随着机床加工性能和刀具切削性能的提升,航空结构件的高效高精加工成为可能。航空结构件薄壁加工特征多,在铣削过程中易发生变形,因此预测与控制航空结构件的加工变形是切削加工领域内亟待解决的难题。通过总结了航空结构件的特点及加工难点,对加工变形形成机理进行深入分析;对加工变形影响最为关键的铣削力模型进行归纳;阐述了航空结构件残余应力变形预测的研究进展,以及利用加工工艺优化、数控补偿技术和高速切削加工技术等实现航空结构件加工变形控制的主要策略,最后对其未来研究方向进行了展望。
胡新华[2]（2022）在《探析加强数控车床薄壁零件加工的措施》文中研究指明薄壁零件作为数控车床中难以加工的零件,加工零件的同时主要解决变形及精度上的问题。在研究中,将薄壁汽缸作为加工对象,分析薄壁零件及影响薄壁零件精度的因素,在把握问题的基础上,提出加强数控车床薄壁零件加工的措施,为薄壁零件加工提供帮助。
吴宝海,郑志阳,张阳,张莹,郑天飞[3]（2021）在《面向薄壁零件加工变形与振动控制的智能装夹技术研究进展》文中指出薄壁零件由于其弱刚性导致的切削加工变形与振动极大地影响着产品的最终质量。合理的装夹能够控制加工变形与振动,有效提升薄壁零件的加工稳定性。随着新型传感与控制算法的发展,现代夹具逐渐向智能化方向发展,集成夹紧力控制、变形补偿、实时监测、动态反馈调整等功能于一体的智能夹具应运而生,并成为学术界和工业界的研究热点。本文梳理了薄壁零件装夹方案优化方法及其加工辅助支撑技术、综述了当前关于智能夹具架构、具体应用及其控制策略的国内外研究现状,最后总结了当前装夹方案优化及智能夹具研究方面所存在的问题并提出下一步的研究方向。
王斌[4]（2021）在《基于初始残余应力的双面研磨加工变形预测研究》文中进行了进一步梳理纯铜材料由于良好的导电性、导热性和可塑性,被广泛的用于精密物理实验中。而精密物理实验要求工件具有极高的加工精度。双面研磨加工效率高,同时能够获得高表面完整性的加工表面,是实现纯铜薄壁件高精度加工的有效方法。然而,纯铜薄壁件由于刚度低,在双面研磨加工过程中,工件内部的初始残余应力会随着材料的去除而重新分布,引起工件整体产生形变,从而导致工件的平面度降低。因此,建立基于初始残余应力的有限元仿真模型,预测工件的加工变形,对于研究初始残余应力对工件变形的影响规律,从而指导工件的实际加工具有重大意义。本文针双面研磨加工工艺,建立了基于初始残余应力的纯铜薄壁件加工变形预测有限元仿真模型。通过对初始残余应力以及材料去除方式的修正,提高了有限元仿真模型的精度。最后,利用有限元仿真模型对加工变形进行了预测,从而指导实际的双面研磨加工。本文的主要研究内容如下:（1）双面研磨加工变形有限元仿真分析根据双面研磨的加工特点,创建了初始残余应力释放导致工件变形的预测模型。研究了不同材料去除方式、初始残余应力的对称性和工件厚度对工件变形的影响规律,发现采用双面等量去除的方式加工,初始残余应力引起的加工变形最小;初始残余应力对称分布时,加工后工件的对称性较好;工件越薄,对初始残余应力越敏感,加工后产生的变形越大。（2）双面研磨加工变形有限元仿真模型的修正基于支持向量回归模型建立了初始残余应力与加工变形之间的关系,并通过粒子群算法优化了支持向量回归模型中的超参数。在此基础上,通过遗传算法修正了工件内部的初始残余应力。基于运动学分析对双面研磨中材料非均匀去除的机理进行解释,采用非均匀去除方式建立了工件变形预测的有限元仿真模型,实现了材料去除方式的修正。（3）纯铜薄壁件双面研磨加工变形预测采用激光散斑小孔法测量了工件内部初始残余应力,并通过多峰高斯拟合得到了残余应力的分布情况。进行了双面研磨加工实验,测量了工件上下表面材料去除率和工件变形,为有限元仿真模型提供数据支持。分别采用修正前后的有限元仿真模型对双面研磨加工变形进行预测,并与双面研磨加工实验进行对比分析,验证了有限元仿真模型的准确性。
王成龙[5]（2021）在《大型薄壁件数字化减薄加工方法与软件系统开发》文中指出大型薄壁件是我国国防和航空航天领域内一类重要结构件,轻量化和高强度是其共有的结构需求,这就对剩余壁厚可控提出了需求。为有效减重并保证足够的结构强度,需对薄壁件进行等壁厚或变壁厚的加工减薄,我们称其为减薄加工。然而,由于毛坯成形误差、装夹变形和零件自重等因素,薄壁件具有形貌未知、壁厚分布不均和弱刚度等特点,这导致零件的剩余壁厚难以控制。因此,本文面向大型薄壁件剩余壁厚可控需求,开展大型薄壁件数字化减薄加工方法的研究。面向大型薄壁件壁厚控制难题,建立了统一的壁厚误差模型,分析了多源误差对零件剩余壁厚的影响,将薄壁件壁厚误差归结为变形问题,并将薄壁件变形问题划分为零件的整体变形和加工中的变形;研究了基于尺寸关联的整体变形补偿方法,进而建立了面向加工中变形的刀位补偿模型;研究了基于多轮在机测量的补偿量计算方法,建立了加工中变形的误差模型,基于在机测量与加工数据估计相关参数;综合考虑补偿量和加工中变形的耦合作用,实现了满足预期加工壁厚的补偿量计算;研究了基于最小能量法的补偿刀具轨迹生成方法,面向单独修正后的散点补偿刀位点,得到一条接近补偿点且足够光滑的刀具轨迹,进一步提高变形补偿效果;为大型薄壁件数字化减薄加工难题提供了重要的理论基础。为了理论研究的验证和工程价值的实现,基于华中8型数控系统,开发了大型薄壁筒段数字化减薄加工软件系统。分析了大型薄壁筒段减薄加工需求,确定了减薄加工软件系统功能需求,研究了华中8型数控系统二次开发技术。针对软件系统集测量、数据处理、变形补偿和自动加工于一体的复杂性问题,设计了软件系统总体框架和关键算法。设计了减薄加工软件系统的主要功能模块,软件系统具备网络连接参数化、零件通用化、补偿轨迹自动生成、加工代码自动生成和检查显示人性化等优点。基于所研究的理论和软件系统,设计了大型薄壁筒段减薄加工工艺,介绍了减薄加工所采用的硬件设备基础。针对某型号大型变壁厚薄壁筒段,进行了三轮减薄加工综合实验,并对实验结果进行了分析总结,验证了本文所研究的理论和软件系统的有效性。
兰天[6]（2021）在《航空长桁零件加工基准自调整装夹技术研究》文中指出近年来,我国航空制造业飞速发展,航空制造技术向自动化、智能化的发展需求愈发迫切。高可靠、高服役性能的新型航空装备对各零部件的结构和质量要求越来越高。为了满足现代航空装备的设计制造要求,构成航空装备的零部件的结构与类型逐渐向着整体化、轻量化以及高精度的方向发展。在航空装备制造中广泛采用铆钉、螺栓连接组成的组合件逐渐被大型整体化零件代替,为达到装备的轻量化提升性能的目的,在不破坏其本身结构性能的情况下,零件被设计出复杂的曲边、孔等结构,提高了加工制造难度。此外,复杂的工件结构及工艺特征,使工装夹具设计变得复杂。工装夹具的自动化、智能化发展相对滞后,成为航空结构件数控加工工艺过程的短板。本文旨在对航空装备中应用较为广泛的一系列航空长桁零件的易变形、难装夹问题进行深入研究。本文对航空长桁零件的工艺特性和装夹难点进行分析,设计了以零件腹板和待加工翼缘内表面作为定位面,气缸带动侧向顶块进行夹紧的模块化装夹方案。利用仿真软件对装夹结构的夹紧位置和夹持区域大小进行了优化设计。提出一种加工基准自调整装夹控制方法解决零件在装夹过程中的变形校正的难题。通过将航空长桁零件的弯曲变形抽象为简支梁结构,借助简支梁受力弯曲变形的理论进行分析。分析得出装夹校形过程中影响零件变形校正力的参量后,构建零件装夹数学模型表述零件与各装夹模块的相对位置及装夹系统中工装与零件各要素的相互关系。运用模糊控制的方法,建立各装夹模块的变形校正控制器,在装夹过程中对零件加工基准直线度进行调整,并对结果进行修正,实现航空长桁零件的加工基准校正。最后,本文在装夹结构设计仿真与装夹控制方法研究的基础上,进行了详细的气动、电气以及控制软件设计,开发了一套自动化工装系统,并设计了装夹对比试验。试验结果验证了装夹方案的设计以及装夹控制方法的可靠性和实用性,研制的工装系统能够满足航空长桁零件的数控加工中的装夹需求。
巫成[7]（2021）在《航空铝合金铣削仿真及薄壁框件加工变形的研究》文中指出科技兴国,航空业对零部件制造精度和产品可靠性要求不断提升。航空零件既要保证强度和结构稳定的要求,同时也追求质量小的原则,因而薄壁件得到了航空制造业的青睐。薄壁件形状复杂,在加工中整体材料去除量大,受切削力和热、摩擦、残余应力、加工环境等多方面影响,易出现加工变形,这始终困扰着精密制造业。为了推动航天业发展,亟待找到减小和抑制薄壁件加工变形的方法。本文主要研究航空薄壁框类零件,采用仿真和试验结合法找出减小和抑制加工变形的规律与措施。详细的研究内容如下:（1）首先通过切削原理将铣削全过程简化为单齿的三维斜角切削过程,再使用模拟仿真技术得出切削加工中刀具及工件的温度和应力分布、切屑的形态、三向切削分力以及工件沿不同路径下的切削变形。然后在三维斜角切削仿真的基础上建立了立铣削模型,再利用Python语言对有限元软件进行二次开发,通过软件内置Plug-ins模块将立铣削前处理建模过程封装到ABAQUS内核,从而生成了操作简单、参数化建模、图形交互的立铣GUI建模插件,大大提高了建模和仿真效率。最后利用立铣插件进行正交仿真实验,得出硬铝7050-T7451的铣削经验公式并通过试验验证其准确性。（2）利用得出的铣削经验公式,将经验铣削力施加“日”型薄壁框体侧壁上,利用控制变量法研究各侧壁连接方式对侧壁铣削变形的影响。通过仿真分析得出在壁厚、材料一定时,侧壁A和侧壁C的变形量与长纵比、长宽比变化成正相关;侧壁B的变形量与长宽比基本无关,而与长纵比成负相关;侧壁连接形式不同时加工变形亦不同,铣削面越大变形越明显。最后还研究了铣刀沿进给方向和轴线方向变化对三边固定一边自由侧壁的加工变形影响,得出铣刀位置变化对于侧壁加工变形的影响规律。（3）考虑零件初始残余应力,并通过仿真得出在加工顺序不同时整体加工变形量亦不同,对比确定最优的加工顺序并通过实验验证,最终得出“工”字型薄壁件采用分层分级阶梯加工顺序变形最小,比单侧依次加工小了43.6%,比对称分层加工小了35.3%;对于多框薄壁件采用“先+后×”隔框加工和斜对称加工顺序可以有效减小加工变形。三维斜角切削仿真呈现了立铣刀单齿切削的全过程,可预测加工中刀—工—屑的应力及温度分布;通过Python开发的三维立铣GUI插件实现了7050-T7451硬铝的铣削力及铣削变形的预测,提高了建模效率。“日”型薄壁框件自身结构尺寸与侧壁加工变形存在一定规律,可为研究复杂多框类薄壁件提供依据。此外,本文得出分层分级阶梯加工可减小“工”字型薄壁件加工变形量,“先+后×”的加工顺序可有效减小薄壁多框件的整体加工变形,这些加工策略对实际加工制造具有指导价值。
张鑫雨[8]（2021）在《曲面薄壁件加工过程变形和振动测量方法研究》文中研究说明曲面薄壁件因其特有的轻质量、高强度、高承载等特点,广泛应用于航空航天、汽车制造、军工等领域。薄壁件由于刚性低在铣削加工过程中极易产生切削变形和加工振动,严重影响薄壁件的尺寸精度和表面质量。曲面薄壁件在不同切削点对应的动态特性不同,而前若干阶模态都会对其造成不同程度的影响,在切削过程中需要考虑前多阶模态共同作用的影响。此外,曲面薄壁件加工过程振动与变形的实时在线测量仍缺乏有效手段。因此,深入研究薄壁件加工过程中动态特性,提出合理有效的加工制造工艺和振动变形测量方法具有重要的现实意义。针对以上问题,本文首先基于有限元法对薄壁件动态特性进行研究,其次建立基于路径变化的薄壁件动态特性预测模型,然后对薄壁件开展铣削加工过程的试验研究,最后提出一种曲面薄壁件加工变形实时在线测量方法。主要研究内容和结论如下:1)基于有限元法,开展平面和曲面薄壁件动态特性研究。研究了不同高度和厚度对薄壁件固有频率和振型的影响,结果表明,固有频率随着薄壁件厚度的增加而增加、随着高度的增加而降低,且高度对固有频率的影响大于厚度的影响。在后续薄壁件切削加工时应避免固有频率造成的影响,为论文后续工作做铺垫。2)建立基于路径变化的薄壁件动态特性预测模型。基于单点激励单点响应的动态测试冲击试验,研究了薄壁件路径变化对工件频率、阻尼、留数等模态参数的影响,研究表明,薄壁件的测试点越靠近被测量工件固有频率越高、变形越小,且在工件两端频率变化基本呈对称趋势;基于前两阶模态,即可较好的实现薄壁件切削路径上切削点的动态特性的评估;基于锤击所得模态参数和三次多项式拟合,构建了预测模型,实现了薄壁件在加工过程中的任意点处模态参数。最后,验证了预测模型的有效性。3)对薄壁件开展铣削加工过程的实验研究。考虑进给速度和主轴转速对平面和曲面薄壁件切削力和切削振动的影响,结果表明随主轴转速和进给速度的提高,平面薄壁件的切削力和切削振动减小,曲面薄壁件的切削力和切削振动增大;主轴转速对薄壁件切削力的影响大于进给速度的影响;薄壁件的切削振动幅值呈“两头大,中间小”的变化趋势,且平面薄壁件的切削振动幅值变化大于曲面薄壁件的切削振动幅值变化。4)提出一种曲面薄壁件加工变形实时在线测量方法。该方法克服加工过程中曲线轨迹切削点时变、曲率时变和传感器跟踪位移和转角时变等问题,主要涉及内容:通过刀具加工轨迹建立激光传感器测量轨迹模型;基于Lab VIEW软件搭建运动装置系统和编写实时在线测量系统程序;进行薄壁件加工变形实时在线测量实验,验证方法的有效性。
宁会峰,巫成,张楠楠,燕灵芝[9]（2021）在《日型薄壁零件铣削侧壁的变形仿真分析》文中研究表明针对铣削日型薄壁框体零件侧壁不同位置时的加工变形问题,通过立铣经验公式建立了静态铣削力预测模型。基于实际的铣削加工参数,应用ANSYS Workbench有限元软件设计了多组仿真试验,并运用控制变量法研究了在给定预测铣削力下各侧壁的变形规律。结果表明:切削位置接近固定约束端的变形最小,而自由边中间处的挠曲变形最大;零件的结构参数（长纵比、长宽比、壁厚、材料）对铣削加工变形的影响呈不同变化规律。提出了应对措施,可为研究复杂多框薄壁零件提供理论依据与经验支撑。
孙启梦[10]（2021）在《大型弱刚性零件加工工艺优化及数控加工过程监测方法研究》文中认为铝合金具有良好的耐腐蚀性、优异的疲劳强度以及较高的比强度与比刚度,被广泛应用于轻量化的航空航天设备中。航空航天零件的特点是大型、壁薄,加工过程中易产生变形或变形不可控现象。如典型的大型回转体薄壁零件下端框,零件成形加工时要求高质量与性能。该零件壁厚较薄、刚度低、尺寸较大等特点造成加工工艺性差,难以保证加工精度和质量。当前生产中为达到质量要求,依靠经验采取减小切削用量的方式进行加工,大大降低了加工效率。同时工艺参数组合变化对加工的影响尚无完整的相关研究与结论,行业内亟需对其进行工艺基础实验与分析,提升其加工质量与效率。此外这类零件加工周期较长,加工中的不确定因素,如机床运行异常等会影响加工质量。因此需对其加工过程进行监测分析,保证加工过程的正常进行。本课题根据国家04专项课题（2018ZX04011001）的需求,以典型的航天薄壁结构件下端框的铣削加工工艺优化与加工过程监测为研究对象,开展了基础工艺问题的有限元仿真分析,以控制加工变形与提升材料去除率为目标的多目标工艺参数优化、铣削加工过程信号特征提取与分析、基于机床内部信号的加工过程监测方法等相关研究。本课题完成的主要研究内容如下:（1）构建了基于ABAQUS的大型弱刚性薄壁试件铣削加工仿真模型。依据研究对象的结构特点,确定了仿真分析中的模型尺寸、仿真模型建立方法与工艺参数组合。依据建立的有限元模型进行铣削加工仿真,研究了铣削工艺参数及其组合条件对控制薄壁件变形的影响。相关研究结果表明,采用高的切削速度和低的径向切深可以有效地减少薄壁件的加工变形。（2）优化了薄壁件铣削加工方法与加工工艺参数。基于显示动力学仿真模型,开展了薄壁件内外表面独立铣削和交替铣削方式的仿真分析,并以加工后的薄壁件变形情况作为评价加工方法优劣性的指标。在保证一定材料去除率的前提下,以主轴转速、径向与轴向切深,以及每齿进给量等工艺参数作为决策变量与约束条件,基于非支配排序多目标遗传算法获得了铣削加工过程中的工艺参数优化组合。相关研究结果表明,采用薄壁件内外表面交替切削方式可以获得较小的加工变形,实现建工质量的提升。（3）实现了一种基于机床内部信号的针对影响加工变形的主要因素铣削力的间接测量方法。采用快速傅里叶变换、小波包分解等方法对铣削加工中的内外部信号进行预处理,提取处理后信号在不同频带范围内的时频域特征值。通过分析计算,确定铣削力与机床内部信号之间的关联关系,将关联性高的特征作为铣削加工中的监测变量。最后通过神经网络训练,建立了基于机床内部信号的铣削力预测模型,以此实现铣削力的间接预测分析,本课题研究实现了大型弱刚性薄壁件的加工工艺优化与加工状态监测,对于提升航天航空结构件的加工质量与效率,以及我国航天工业的发展具有重要意义。
二、薄壁零件加工变形的分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、薄壁零件加工变形的分析（论文提纲范文）
（1）航空结构件铣削变形及其控制研究进展（论文提纲范文）
| 1 分类 |
| 1.1 框架类零件 |
| 1.2 整体壁板类零件 |
| 1.3 框梁类零件 |
| 2 加工变形机理及影响因素分析 |
| 2.1 切削力和切削热对加工变形的影响 |
| 2.2 材料特性及结构特性 |
| 2.3 残余应力的释放和再平衡 |
| 2.4 工件装夹条件和切削路径 |
| 3 铣削力模型的研究进展 |
| 3.1 基于切削机理的解析模型 |
| 3.2 基于单位切削系数的力模型 |
| 3.3 基于试验的经验模型 |
| 3.4 有限元模型 |
| 4 残余应力变形预测 |
| 5 加工变形控制 |
| 5.1 加工工艺优化 |
| 5.2 数控加工补偿技术 |
| 5.3 高速切削技术 |
| 6 结论 |
（2）探析加强数控车床薄壁零件加工的措施（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 薄壁零件简述 |
| 2 薄壁零件加工精度的影响因素 |
| 3 数控车床薄壁零件加工质量控制措施 |
| 3.1 薄壁汽缸零件施工 |
| 3.1.1 加工工艺及加工阶段 |
| 3.1.2 定位选择 |
| 3.1.3 刀具选择 |
| 3.1.4 切削量 |
| 3.1.5 夹具设计 |
| 3.1.6 修改刀具路径 |
| 3.1.7 调整进给量 |
| 3.2 无缝钢管棒料加工 |
| 4 结束语 |
（4）基于初始残余应力的双面研磨加工变形预测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 薄壁件双面研磨加工研究现状 |
| 1.3.2 残余应力对工件变形影响研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 2 双面研磨加工变形有限元仿真分析 |
| 2.1 双面研磨加工有限元仿真模型的相关假设 |
| 2.2 双面研磨加工有限元仿真模型的建立 |
| 2.2.1 工件模型建立 |
| 2.2.2 初始条件设置 |
| 2.2.3 材料去除模拟 |
| 2.3 工件变形有限元仿真分析 |
| 2.3.1 材料去除方式对工件变形的影响 |
| 2.3.2 初始残余应力对称性对工件变形的影响 |
| 2.3.3 工件厚度对工件变形的影响 |
| 2.4 本章小节 |
| 3 双面研磨加工变形有限元仿真模型的修正 |
| 3.1 双面研磨加工有限元仿真模型修正原因分析 |
| 3.2 初始残余应力修正 |
| 3.2.1 基于支持向量回归的应力与变形关系构建 |
| 3.2.2 基于遗传算法的初始残余应力修正 |
| 3.3 材料去除方式修正 |
| 3.3.1 双面研磨材料非均匀去除理论分析 |
| 3.3.2 非均匀材料去除方式仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 纯铜薄壁件双面研磨加工变形预测 |
| 4.1 纯铜薄壁件初始残余应力测量 |
| 4.1.1 初始残余应力测量方法 |
| 4.1.2 初始残余应力测量结果及数据处理 |
| 4.2 纯铜薄壁件双面研磨加工实验 |
| 4.2.1 双面研磨加工实验设备 |
| 4.2.2 双面研磨加工实验方案设计 |
| 4.2.3 双面研磨加工材料去除率测量 |
| 4.2.4 双面研磨加工变形测量 |
| 4.3 纯铜薄壁件双面研磨加工变形仿真预测及结果分析 |
| 4.3.1 双面研磨加工变形有限元仿真预测 |
| 4.3.2 双面研磨加工变形预测结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）大型薄壁件数字化减薄加工方法与软件系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 薄壁件变形控制国内外研究现状 |
| 1.2.1 离线预测的薄壁件变形补偿 |
| 1.2.2 在线测量的薄壁件变形直接补偿 |
| 1.2.3 在线测量的薄壁件变形间接补偿 |
| 1.2.4 设备及工艺改进的薄壁件变形补偿 |
| 1.3 课题来源及主要研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 2 面向壁厚控制的加工变形规划补偿 |
| 2.1 虑及结构变形的刀位补偿建模 |
| 2.1.1 总体误差模型建立与分析 |
| 2.1.2 在机测量面向变形补偿的数据支持 |
| 2.1.3 基于尺寸关联的薄壁件整体变形补偿方法 |
| 2.1.4 刀位补偿模型建立 |
| 2.2 基于在机测量的补偿量计算 |
| 2.2.1 误差模型建立 |
| 2.2.2 刀具偏置误差的估计 |
| 2.2.3 切削柔度系数的估计 |
| 2.2.4 误差预测与补偿量计算 |
| 2.3 基于最小能量法的补偿轨迹生成 |
| 2.3.1 补偿刀位点的生成 |
| 2.3.2 补偿刀位点的光顺处理 |
| 2.3.3 补偿刀具轨迹的生成 |
| 2.4 本章小节 |
| 3 基于华中8 型的数字化减薄软件开发 |
| 3.1 软件系统功能需求分析 |
| 3.2 华中8 型数控系统二次开发技术 |
| 3.2.1 华中8 型数控系统简介 |
| 3.2.2 华中8 型数控系统二次开发方法 |
| 3.3 软件系统总体框架与关键算法设计 |
| 3.3.1 软件系统总体框架 |
| 3.3.2 激光测量轨迹规划 |
| 3.4.3 超声测量轨迹规划 |
| 3.4.4 测量数据的滚动存取 |
| 3.4 软件系统主要功能模块设计 |
| 3.4.1 网络连接模块 |
| 3.4.2 零件选型模块 |
| 3.4.3 减薄加工模块 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 大型薄壁筒段减薄加工综合实验 |
| 4.1 大型薄壁筒段减薄加工工艺设计 |
| 4.2 减薄加工硬件设备 |
| 4.2.1 减薄加工主机设备 |
| 4.2.2 内撑式工装夹具 |
| 4.2.3 激光与超声传感器 |
| 4.3 减薄加工实验验证 |
| 4.3.1 实验零件尺寸结构 |
| 4.3.2 毛坯测量结果与分析 |
| 4.3.3 前两轮测量加工结果与分析 |
| 4.3.4 最终测量加工结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
| 致谢 |
（6）航空长桁零件加工基准自调整装夹技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 航空制造装夹装备国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 章节安排 |
| 2 航空长桁零件夹具设计与仿真分析 |
| 2.1 零件装夹工艺分析 |
| 2.2 夹具总体结构设计 |
| 2.2.1 夹具设计原则 |
| 2.2.2 夹具总体设计 |
| 2.2.3 定位与夹紧设计 |
| 2.3 装夹仿真优化分析 |
| 2.3.1 仿真环境搭建 |
| 2.3.2 装夹位置与区域大小仿真优化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 加工基准自调整装夹控制方法 |
| 3.1 装夹控制原理 |
| 3.2 航空长桁零件加工基准校正影响因子 |
| 3.3 变形校正控制器设计 |
| 3.4 装夹控制方法执行流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 航空长桁零件装夹系统开发 |
| 4.1 装夹系统总体框架设计 |
| 4.2 气动系统设计研究 |
| 4.2.1 夹具气动系统设计原则 |
| 4.2.2 气动系统控制原理 |
| 4.2.3 气动元器件设计选用 |
| 4.3 电气控制系统设计研究 |
| 4.3.1 电气控制系统总体设计 |
| 4.3.2 Ether CAT总线原理与优点介绍 |
| 4.3.3 电气模块设计 |
| 4.4 装夹控制软件开发 |
| 4.4.1 气动驱动系统功能开发 |
| 4.4.2 直线度数据采集功能开发 |
| 4.4.3 装夹自调整功能开发 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 装夹试验研究 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 试验准备 |
| 5.2.1 工件试样 |
| 5.2.2 试验环境 |
| 5.3 装夹工艺流程与对比 |
| 5.3.1 自动装夹工艺流程 |
| 5.3.2 手动装夹工艺流程 |
| 5.3.3 装夹工艺对比 |
| 5.4 装夹试验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）航空铝合金铣削仿真及薄壁框件加工变形的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 有限元切削仿真的研究现状 |
| 1.2.2 薄壁件加工变形的研究现状 |
| 1.2.3 薄壁框体零件加工变形的研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2 章 三维斜角热力耦合切削仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 斜角切削仿真模型建立 |
| 2.2.1 材料的模型选择 |
| 2.2.2 切屑分离方法 |
| 2.2.3 摩擦模型 |
| 2.2.4 热传导 |
| 2.3 三维斜角切削仿真 |
| 2.3.1 材料参数设定 |
| 2.3.2 网格划分与载荷设置 |
| 2.3.3 切削仿真过程及结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Python语言开发三维侧壁立铣插件及试验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ABAQUS的 GUI插件制作 |
| 3.2.1 ABAQUS二次开发方法 |
| 3.2.2 Python对 ABAQUS的二次开发 |
| 3.2.3 内核程序的编辑 |
| 3.2.4 插件组成与GUI图形界面的创建 |
| 3.3 三维侧壁立铣插件创建 |
| 3.3.1 刀具和工件模型的建立 |
| 3.3.2 立铣插件GUI界面创建 |
| 3.3.3 侧壁立铣插件的功能和原理 |
| 3.4 薄壁铝合金7050-T7451 立铣铣削力模型 |
| 3.5 立铣削实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 “日”型薄壁零件铣削侧壁变形仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿真模型的建立 |
| 4.2.1 基本假设 |
| 4.2.2 铣削力模型 |
| 4.2.3 铣削仿真方案 |
| 4.3 有关铣削位置的仿真 |
| 4.3.1 刀具进给方向变化对加工变形的影响 |
| 4.3.2 刀具轴线方向变化对加工变形的影响 |
| 4.4 不同结构尺寸的仿真 |
| 4.4.1 结构尺寸变量设定 |
| 4.4.2 长纵比和长宽比为变量的仿真 |
| 4.4.3 侧壁壁厚和零件材料为变量的仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5 章 加工顺序对薄壁零件整体变形影响的仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄壁件的加工顺序 |
| 5.2.1 “工”字型薄壁件的加工顺序 |
| 5.2.2 薄壁框体零件的加工顺序 |
| 5.2.3 初始残余应力施加 |
| 5.3 生死单元法的有限元仿真 |
| 5.3.1 “工”字型薄壁件加工过程仿真 |
| 5.3.2 加工顺序对薄壁多框件变形的仿真 |
| 5.4 试验验证 |
| 5.4.1 “工”字型铣削实验 |
| 5.4.2 试验结果及数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录 B 立铣插件内核程序 |
（8）曲面薄壁件加工过程变形和振动测量方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 薄壁件加工变形研究现状 |
| 1.2.2 薄壁件振动控制研究现状 |
| 1.2.3 薄壁件振动测量研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 基于有限元法的曲面薄壁件动态特性分析 |
| 2.1 薄壁件有限元模型 |
| 2.2 有限元模型处理 |
| 2.3 薄壁件模态分析 |
| 2.3.1 平面薄壁件模态分析 |
| 2.3.2 曲面薄壁件模态分析 |
| 2.3.3 薄壁件动态特性对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 考虑铣削路径的曲面薄壁件动态特性建模 |
| 3.1 薄壁件动态特性试验方法 |
| 3.1.1 试验模态分析基础 |
| 3.1.2 试验方案 |
| 3.2 薄壁件动态特性试验研究 |
| 3.2.1 试验结果 |
| 3.2.2 模态分析理论 |
| 3.2.3 基于路径变化的任意薄壁件模态参数模型 |
| 3.2.4 试验分析 |
| 3.3 基于路径变化的曲面薄壁频响函数理论建模 |
| 3.3.1 薄壁件1的模态参数模型 |
| 3.3.2 薄壁件4的模态参数模型 |
| 3.3.3 薄壁件5的模态参数模型 |
| 3.3.4 薄壁件10的模态参数模型 |
| 3.3.5 薄壁件11的模态参数模型 |
| 3.4 基于路径变化的动态特性预测模型 |
| 3.5 试验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 薄壁件加工切削力和切削点振动测量实验 |
| 4.1 薄壁件加工实验方案 |
| 4.1.1 切削加工参数 |
| 4.1.2 实验设备 |
| 4.1.3 实验测试点划分 |
| 4.2 薄壁件加工切削力分析 |
| 4.2.1 切削力数据处理 |
| 4.2.2 影响因素分析 |
| 4.2.3 切削力对比讨论 |
| 4.3 薄壁件加工切削振动分析 |
| 4.3.1 振动实验结果 |
| 4.3.2 振动实验讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 曲面薄壁件加工切削点变形振动实时在线测量方法 |
| 5.1 薄壁件加工变形实时在线测量方案 |
| 5.2 曲面薄壁件在线测量路径轨迹建模 |
| 5.3 实时在线测量系统搭建 |
| 5.3.1 实时在线测量平台 |
| 5.3.2 实时在线测量装置搭建 |
| 5.3.3 实时在线测量软件系统 |
| 5.4 在线实时测量实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）日型薄壁零件铣削侧壁的变形仿真分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 模型建立与仿真方案 |
| (1)基本假设 |
| (2)铣削力模型 |
| (3)仿真方案 |
| 3 铣削位置变化仿真分析 |
| 3.1 刀具沿进给方向移动对加工变形的影响 |
| 3.2 刀具沿轴线方向移动对加工变形的影响 |
| 4 结构尺寸变化仿真分析 |
| 4.1 结构尺寸变量 |
| (1)长纵比ε |
| (2)长宽比ζ |
| (3)壁厚δ |
| 4.2 长纵比和长宽比为变量的仿真分析 |
| 4.3 侧壁壁厚和零件材料为变量的仿真分析 |
| 5 结语 |
（10）大型弱刚性零件加工工艺优化及数控加工过程监测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究综述 |
| 1.2.1 金属切削仿真研究现状 |
| 1.2.2 薄壁件工艺参数优化研究现状 |
| 1.2.3 薄壁件多特征加工方法研究现状 |
| 1.2.4 加工过程信号采集与监控研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 课题的研究目标及研究主要内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要研究内容与章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 基于显示动力学的铣削仿真模型建立 |
| 2.1 基于有限元的切削仿真方法及其关键技术 |
| 2.2.1 有限元法基本理论 |
| 2.2.2 工件材料的本构模型 |
| 2.2.3 切屑分离准则与摩擦模型 |
| 2.2.4 网格划分与后处理方法 |
| 2.2 薄壁件加工工艺分析 |
| 2.2.1 下端框加工方案 |
| 2.2.2 影响薄壁件加工变形的主要因素 |
| 2.3 铣削加工仿真模型建立 |
| 2.3.1 工件与刀具材料参数 |
| 2.3.2 仿真几何模型尺寸于网格划分 |
| 2.3.3 加工变形与切削力的提取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 薄壁件铣削仿真与工艺参数优化研究 |
| 3.1 金属切削的理论基础 |
| 3.1.1 金属切削过程中的力与变形 |
| 3.1.2 金属切削过程中的热 |
| 3.2 工艺参数对切削力与变形的影响 |
| 3.2.1 工艺参数及其组合条件的确定 |
| 3.2.2 单项工艺参数对薄壁件变形的影响 |
| 3.2.3 工艺参数组合条件对薄壁件变形的影响 |
| 3.3 薄壁件加工工艺参数的优化分析 |
| 3.3.1 铣削加工多目标优化方法的研究 |
| 3.3.2 基于NSGA-Ⅱ的铣削工艺参数优化模型 |
| 3.3.3 工艺参数优化结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 薄壁件铣削加工方法优化与实验研究 |
| 4.1 薄壁件内外表面铣削方法的加工仿真方法 |
| 4.1.1 铣削加工方法的定义 |
| 4.1.2 加工路径设置方法研究 |
| 4.2 加工方法对加工变形影响的仿真分析 |
| 4.2.1 单侧独立切削与双侧交替切削加工变形仿真 |
| 4.2.2 加工方法对薄壁件变形的影响分析 |
| 4.3 大径厚比弱刚性薄壁件加工实验与结果分析 |
| 4.3.1 加工实验方案设计 |
| 4.3.2 测量方案及加工质量评价方法研究 |
| 4.3.3 薄壁件加工精度的测量与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 铣削加工信号采集及监测方法研究 |
| 5.1 铣削加工信号采集平台搭建与实验方案设计 |
| 5.1.1 内部信号采集与监测系统开发 |
| 5.1.2 外部信号采集与监测平台搭建 |
| 5.1.3 监测平台整体架构与实验方案选择 |
| 5.2 铣削信号处理与特征提取方法 |
| 5.2.1 基于快速傅里叶变换的信号处理方法 |
| 5.2.2 基于小波包分解的铣削信号处理方法 |
| 5.3 铣削信号时频域特征提取与相关性分析 |
| 5.3.1 铣削加工信号特征提取方法 |
| 5.3.2 铣削加工内外部信号特征提取 |
| 5.3.3 机床内外部信号特征的关联性分析 |
| 5.4 基于机床内部信号的铣削力预测模型 |
| 5.4.1 BP神经网络 |
| 5.4.2 基于BP神经网络的铣削力预测模型建立 |
| 5.4.3 铣削力模型预测结果分析与实验验证 |
| 5.4.4 监测系统开发与功能集成 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
四、薄壁零件加工变形的分析（论文参考文献）
- [1]航空结构件铣削变形及其控制研究进展[J]. 赵明伟,岳彩旭,陈志涛,张俊涛,刘献礼. 航空制造技术, 2022(03)
- [2]探析加强数控车床薄壁零件加工的措施[J]. 胡新华. 内燃机与配件, 2022(01)
- [3]面向薄壁零件加工变形与振动控制的智能装夹技术研究进展[J]. 吴宝海,郑志阳,张阳,张莹,郑天飞. 机械工程学报, 2021(17)
- [4]基于初始残余应力的双面研磨加工变形预测研究[D]. 王斌. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]大型薄壁件数字化减薄加工方法与软件系统开发[D]. 王成龙. 大连理工大学, 2021(01)
- [6]航空长桁零件加工基准自调整装夹技术研究[D]. 兰天. 大连理工大学, 2021
- [7]航空铝合金铣削仿真及薄壁框件加工变形的研究[D]. 巫成. 兰州理工大学, 2021(01)
- [8]曲面薄壁件加工过程变形和振动测量方法研究[D]. 张鑫雨. 天津职业技术师范大学, 2021(06)
- [9]日型薄壁零件铣削侧壁的变形仿真分析[J]. 宁会峰,巫成,张楠楠,燕灵芝. 工具技术, 2021(01)
- [10]大型弱刚性零件加工工艺优化及数控加工过程监测方法研究[D]. 孙启梦. 东华大学, 2021(01)