| 全文摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 本文使用的主要符号及其单位 | 第8-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-33页 |
| §1.1 引言 | 第14-15页 |
| §1.2 航空整体结构件数控加工引起的变形状态分析 | 第15-20页 |
| §1.2.1 航空整体结构件数控加工技术 | 第16-19页 |
| §1.2.2 航空结构件加工变形产生的原因 | 第19-20页 |
| §1.3 研究现状及存在的问题 | 第20-27页 |
| §1.3.1 总体状况 | 第21页 |
| §1.3.2 金属切削理论的研究现状 | 第21-23页 |
| §1.3.3 切削加工有限元模拟技术的研究现状 | 第23-25页 |
| §1.3.4 数控加工工艺改进方法的研究现状 | 第25-26页 |
| §1.3.5 存在的问题 | 第26-27页 |
| §1.4 本文的研究目标和技术路线 | 第27-31页 |
| §1.4.1 研究目标 | 第27页 |
| §1.4.2 技术路线 | 第27-31页 |
| §1.5论文主要研究内容及总体框架 | 第31-33页 |
| 第二章 正交切削加工的有限元模型建立 | 第33-57页 |
| §2.1 引言 | 第33-34页 |
| §2.2 金属切削力学 | 第34-41页 |
| §2.2.1 正交切削状态 | 第35-36页 |
| §2.2.2 剪切平面模型 | 第36-41页 |
| §2.2.2.1 Ernst和Merchant切削模型 | 第36-38页 |
| §2.2.2.2 Lee-Shaffer滑移线切削模型 | 第38-39页 |
| §2.2.2.3 Shaw的切削模型 | 第39-40页 |
| §2.2.2.4 Oxley的切削模型 | 第40-41页 |
| §2.3 金属正交切削的有限元模型及其关键技术 | 第41-52页 |
| §2.3.1 热力耦合的有限元控制方程 | 第42-43页 |
| §2.3.2 正交切削加工的有限元模型 | 第43-45页 |
| §2.3.3 切削加工模拟的关键技术 | 第45-52页 |
| §2.3.3.1 切削过程中的塑性变形 | 第45-46页 |
| §2.3.3.2 切屑与工件的分离、断裂 | 第46-48页 |
| §2.3.3.3 切屑与刀具的接触、摩擦 | 第48-50页 |
| §2.3.3.4 能量耗散与局部热传导 | 第50-52页 |
| §2.4 正交切削加工模拟过程 | 第52-54页 |
| §2.5 有限元模型的实验验证 | 第54-55页 |
| §2.6 本章小节 | 第55-57页 |
| 第三章 基于正交切削模型的铣削加工模拟 | 第57-84页 |
| §3.1 引言 | 第57-58页 |
| §3.2 铣削加工的力学模型 | 第58-61页 |
| §3.2.1 直齿圆柱铣刀 | 第58-59页 |
| §3.2.2 螺旋齿圆柱铣刀 | 第59-61页 |
| §3.2.3 端铣刀 | 第61页 |
| §3.3 航空铝合金7050T7451的材料性能实验 | 第61-63页 |
| §3.4 基本物理量的模拟分析 | 第63-67页 |
| §3.4.1 切屑成形分析 | 第64-65页 |
| §3.4.2 应力与应变分析 | 第65-66页 |
| §3.4.3 应变率分析 | 第66页 |
| §3.4.4 切削力与切削温度分析 | 第66-67页 |
| §3.5 铣削残余应力的模拟 | 第67-73页 |
| §3.5.1 已加工表面残余应力产生的原因 | 第68-69页 |
| §3.5.2 影响己加工表面残余应力产生的因素及分析 | 第69-70页 |
| §3.5.3 残余应力的模拟过程 | 第70-71页 |
| §3.5.4 切削速度对残余应力的影响 | 第71-72页 |
| §3.5.5 刀具前角对残余应力的影响 | 第72-73页 |
| §3.6 铣削刀具前角的优化 | 第73-77页 |
| §3.6.1 基于刀具寿命最长的刀具前角优化 | 第74-76页 |
| §3.6.2 基于最优刀具前角的材料去除率优化 | 第76-77页 |
| §3.7 铣削用量的优化 | 第77-82页 |
| §3.7.1 材枓去除率的计算 | 第77-78页 |
| §3.7.2 基于材料去除率最优的铣削用量优化 | 第78-80页 |
| §3.7.3 基于材料去除率不变的铣削用量优化 | 第80-82页 |
| §3.8 本章小结 | 第82-84页 |
| 第四章 基于正交切削模拟的铣削力与铣削温度预测 | 第84-100页 |
| §4.1 引言 | 第84-85页 |
| §4.2 切削温度与切削力的测试方法 | 第85页 |
| §4.3 铣削力计算模型 | 第85-94页 |
| §4.3.1 单齿刀具双刃切削的基本模型 | 第86-88页 |
| §4.3.2 主切削力的计算模型 | 第88-91页 |
| §4.3.3 进给力和背向力的计算模型 | 第91-93页 |
| §4.3.4 测量坐标系下的铣削力计算模型 | 第93-94页 |
| §4.4 铣削温度计算模型 | 第94-98页 |
| §4.4.1 断续切削加工对刀具温度的影响 | 第94-95页 |
| §4.4.2 基于正交切削模拟的铣削瞬态温度响应 | 第95-98页 |
| §4.5 本章小节 | 第98-100页 |
| 第五章 三维铣削加工有限元模型及其关键技术研究 | 第100-116页 |
| §5.1 引言 | 第100-101页 |
| §5.2 弹塑性有限元理论基础 | 第101-104页 |
| §5.2.1 变形场有限元模型 | 第101-102页 |
| §5.2.2 温度场有限元模型 | 第102-103页 |
| §5.2.3 热力耦合求解方法 | 第103-104页 |
| §5.3 三维铣削加工的有限元模型 | 第104-108页 |
| §5.3.1 铣削加工的特征 | 第105-106页 |
| §5.3.2 铣削力学模型的有限元近似与建模准则 | 第106-107页 |
| §5.3.3 框类结构件铣削加工的力学描述及有限元模型 | 第107-108页 |
| §5.4 三维有限元模拟的关键技术 | 第108-113页 |
| §5.4.1 毛坯初始残余应力测量及施加 | 第109-110页 |
| §5.4.2 工件的材枓模型 | 第110页 |
| §5.4.3 铣削加工的动态载荷 | 第110-111页 |
| §5.4.4 材料的去除 | 第111-112页 |
| §5.4.5 铣削加工路径 | 第112页 |
| §5.4.6 约束转换 | 第112-113页 |
| §5.5 三维切削加工模拟过程 | 第113-115页 |
| §5.6 本章小节 | 第115-116页 |
| 第六章 航空框类结构件铣削加工变形规律的预测研究 | 第116-132页 |
| §6.1 引言 | 第116-117页 |
| §6.2 毛坯初始残余应力对框类结构件加工变形的影响研究 | 第117-123页 |
| §6.2.1 预拉伸板7050T7451的残余应力分布讨论 | 第117-118页 |
| §6.2.2 预拉伸板材对称去除材料模拟 | 第118-120页 |
| §6.2.3 隔框零件单侧化铣加工模拟 | 第120-122页 |
| §6.2.4 隔框零件双侧化铣加工模拟 | 第122-123页 |
| §6.3 耦合因素对框类结构件铣削加工变形的影响研究 | 第123-127页 |
| §6.3.1 比例件的铣削加工实验 | 第123-124页 |
| §6.3.2 框体零件铣削加工的有限元模拟结果 | 第124-127页 |
| §6.4 铣削加工顺序对框类结构件加工变形的影响研究 | 第127-130页 |
| §6.4.1 隔框铣削加工顺序研究的必要性 | 第127-128页 |
| §6.4.2 隔框铣削加工顺序优化的模拟方案 | 第128页 |
| §6.4.3 隔框铣削加工模拟结果的评价 | 第128-130页 |
| §6.5 本章小节 | 第130-132页 |
| 第七章 结论与展望 | 第132-136页 |
| §7.1 全文总结 | 第132-133页 |
| §7.2 展望 | 第133-136页 |
| 附录 | 第136-137页 |
| 参考文献 | 第137-147页 |
| 攻读学位期间发表(撰写)的论文及参加的课题 | 第147-149页 |
| 致谢 | 第149页 |
