基于热力耦合模型的切削加工残余应力的模拟及试验研究.pdf

第47卷第l期 机械工程学报 v01．47NO．1 201 1年1月 OFMECHANICAL Jan． 201l JOURNAL ENGINEERn、iG DoI：lO．3901／JME．2011．01．187 基于热力耦合模型的切削加工残余应力的 模拟及试验研究 孙雅洲 刘海涛 卢泽生 (哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨 150001) 摘要：航空精密薄壁零件具有复杂的型腔结构，切削加工残余应力是薄肇零件精度稳定性的重要影响因素，因此必须对切削 12进行切削 加工残余应力进行研究。根据热一弹塑性有限元理论，建立切削加工三维有限元模型，对航空铝合金材料A12A 加工非线性弹塑性有限元模拟分析，对切削加工表面残余应力进行预测和计算。通过有限元分析，得到不同切削参数、刀具 参数条件下的已加工表面残余应力的模拟结果，并对结果进行比较分析，得到各个因素对工件己加工表面残余应力的基本影 响规律；进行不同加工工序条件下的切削加工残余应力的有限元模拟，在加工表面已有一次切削加工残余应力分布的情况下， 进行二次切削加工有限元模拟，得到二次切削加工对工件已加工表面残余应力的影响规律；并且进行不同切削参数对残余应 力影响的试验研究，验证有限元模型的正确性。 关键词：残余应力有限元模拟热力耦合模型切削试验 中图分类号：TG501．3 FiniteElementSimulationand ResearchofResidualStresses Experimental inthe the Basedon Thermo-mechanicalModel Cutting Coupled SUNYazhouLIUHaitaoLU Zesheng of 1 Mechatronics Instituteof 5000 (School Engineering，HarbinTechnology,Harbin1) Abstract：Aviationthin—walledhave internal inducedresidualstressesare precision parts complexstructures；andcuring important factorsfortheir is to onresidualstressesin tothe research influencing precisionstability．So，itnecessary cutting．According finiteelement 3Dfiniteelementmodelis aviationmaterialaluminumA12AI 2is thermal—elastic-plastictheory,a established，the alloy ina nonlinear finiteelementsimulationof residualstressesonthemachine