【技术实现步骤摘要】
: 本专利技术属于机械加工领域，具体是一种。
技术介绍
: 目前现代航空航天产品在选择高比强度材料的同时，大量采用具有较低结构重量比的整体结构。整体结构具有重量轻，刚度高，可靠性好等优点，但是整体结构件由单一毛坯切削加工而成，材料利用率低，在去除大量材料的同时，由切削力和切削热引起的整体结构件局部尺寸超差，外形轮廓达不到精度要求，并且加工过程中也释放了大量的残余应力，引起整体结构件外形变形严重，影响产品的装配和使用性能。现有的大型薄壁结构件加工变形控制方法，一是边试切边调整的方法，这种方法常常会导致零件加工周期过长，而且加工的零件产品质量不稳定，且较强的依赖操作技术人员的经验；二是通过零件加工过程中内部应力相互抵消的方法来控制加工变形，这种控制方法只能对具有双面对称结构的零件加工才有效，适用性比较狭窄，而且并不能完全保证零件的加工精度，零件尺寸超差问题严重。三是通过零件加工后校正的方法去除零件变形，即在中间工序酌情增加校正工序或使用专用工装。这种校正的方法是依靠外部施加应力的方法去除变形，这种方法严重的影响零件内部材料组织结构，同时校正过程中常会出现裂纹，应力分布不均的情况，严重影响零件的质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大型整体薄壁结构件加工精度控制的方法，该方法是在零件投入生产之前，预先对零件加工过程中所采用的切削工艺条件导致的零件局部结构尺寸超差和整体结构件加工变形等问题进行一系列的分析和预测，然后根据分析预测的结果，调整相应的切削工艺措施，进而控制整体薄壁结构件的加工精度。此方法不仅可以在多种结构零件上都能得到...
【技术保护点】
一种基于有限元分析的大型整体薄壁件加工精度控制方法，其特征在于包括以下步骤：1）提取大型整体薄壁结构件的局部结构特征，即组成此类薄壁结构件的基本特征单元，包括侧壁、腹板的尺寸信息；2）对提取出的局部结构特征进行有限元仿真分析，包括局部结构特征的有限元建模、有限元前处理、分析运算以及结果后处理； 3）对大型整体薄壁结构件所用的毛坯进行有限元建模，并加载初始内应力；加载初始内应力的步骤包括测量毛坯表面残余内应力、计算毛坯内部残余内应力以及加载毛坯整体残余内应力；4）拟定刀具轨迹，即拟定各个局部特征结构的加工顺序； 5）对建立的整体结构件毛坯模型进行仿真分析，得到不同的刀具轨迹工艺技术条件下的预测变形结果； 6）调整及优化装夹方案，控制整体加工变形。
【技术特征摘要】
1.一种基于有限元分析的大型整体薄壁件加工精度控制方法，其特征在于包括以下步骤: 1)提取大型整体薄壁结构件的局部结构特征，即组成此类薄壁结构件的基本特征单元，包括侧壁、腹板的尺寸信息； 2)对提取出的局部结构特征进行有限元仿真分析，包括局部结构特征的有限元建模、有限元前处理、分析运算以及结果后处理； 3)对大型整体薄壁结构件所用的毛坯进行有限元建模,并加载初始内应力；加载初始内应力的步骤包括测量毛坯表面残余内应力、计算毛坯内部残余内应力以及加载毛坯整体残余内应力； 4)拟定刀具轨迹，即拟定各个局部特征结构的加工顺序； 5)对建立的整体结构件毛坯模型进行仿真分析，得到不同的刀具轨迹工艺技术条件下的预测变形结果； 6)调整及优化装夹方案，控制整体加工变形。2.根据权利要求1所述的基于有限元分析的大型整体薄壁件加工精度控制方法，其特征在于所述步骤2)的具体过程如下: 2.1对提取出的局部结构特征和设置的切削工艺条件进行有限元建模； 2.2对建立的有限元模型赋予材料属性、加载边界条件、定义接触属性和加载载荷； 2.3采用有限元法对有限元前处理设置的数据进行求解得到在一定的切削参数和切削路径条件下的加工变形预测结果； 2.4将运算完成的结果以可视化的形式输出，调整切削工艺条件，返回步骤2.1，直至达到所设定的迭代次数； 2.5对得到的结果进行对比分析，选出导致局部结构特征加工变形最小的一组切削工艺条件。3.根据权利要求1所述的基于有限元分析的大型整体薄壁件加工精度控制方法，其特征在于:所述步骤3)中毛坯表面残余应力的测量采用钻盲孔法测量，毛坯内部残余内应力利用裂纹柔度法计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵妍，何临江，杨年宝，苏宏华，申运锋，付嘉宝，徐九华，
申请(专利权)人：南京晨光集团有限责任公司，南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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