切削中残余应力释放对工件加工变形的影响.pdfVIP

维普资讯 第28卷第2期 煤 矿 机 械 V01．28No．2 Feb．2007 2OO7年 2月 CoalMineMachinel 切削中残余应力释放对工件加工变形的影响* 刘胜永 。万晓航 。董兆伟 (1．河北师范大学 ，石家庄 050031；2．河北工业职业技术学院，石家庄050091) 摘 要：为了研究加工过程 中毛坯初始残余应力的释放对加工变形的影响，在弹塑性理论的 基础上，建立了三维铣削仿真加工变形场的有限元分析模型，利用位移约束转换和 “单元生死”技术 仿真了加工过程中工件装夹和材料的去除。通过仿真数据与实验数据相比较，结果表明：工件毛坯 残余应力在铣削加工过程中对称释放有利于减小工件加工后变形。 关键词：残余应力；加工变形；加工仿真；有限元 中图分类号：TH123 文献标志码 ：A 文章编号：1003—07942【007)02—0105-03 M achiningDefornmtionResultedbyResidualStress ReleasinginCutting LIUSheng—y0n ，WANXiao—hand，DONGzlla0一wei (1．HebeiNormalUniversity。Shijiazhuang050031_China； 2．VocationalandIndustryTechnologyInstituteofHebei，Shijiazhuang050091。China) Akstract：InordertostudytIlereleasingofresidualstresshow affectsmachiningdeformation．tIle3一Dmilling FEM analysismodeliSestablishedbasedtIleplastic—elasticmethod．whichuseshteelementbirthanddeaht tcehniquenadtIlemovementrestrictiontosimulatetIlema terialremovalprocessnadtIlepartfixture．Compared htesimulationdatanadtIleexperimenattiondaat．itiscna bedrawntIlathteresidual stressremainingintIle roughcastreleasedsymmetricallyreduceshtema chiningdeformationintIlemi llingprocess． Keywords：residual stress；machiningdeformation；machiningsimulation；finiteelementmehtod 0 引言 物体在外力的作用下，发生了弹塑性变形，当外 力消失后，弹性变形部分恢复受到塑性变形部分的 阻碍而产生了残余应力，残余应力是存在于物体 内 部且保持平衡的力。工件毛坯内部残余应力的分布 及大小对工件的加工变形有很大的影响，是引起工 件加工后变形的主要原因之一。随着制造技术的不 断进步，精度高、结构复杂的结构件需求越来越多， 为了从根本上提高工件的加工精度，有必要对工件 的加工变形进行定量的计算，准确预测毛坯 内部的 残余应力释放对工件加工变形的影响。 近年来随着计算机硬件和有限元理论的逐步完 ](d￡_de 号 (d+aR㈣ 善，为研究三维切削加工仿真，预测工件加工变形打 下 了基础。 { } 1 弹塑性变形力学模型