分析毛坯初始残余应力释放与再平衡的关系与模型,通过裂纹柔度法测量和推导7B04铝合金毛坯板材残余应力分布状态,基于其应力曲线分布特征,应用ABAQUS有限元仿真法预测壁板零件的加工变形趋势,结合试件实际工况下加工变形情况,验证毛坯残余应力对零件加工变形的影响,提出优化零件在毛坯中的位置或适当增加毛坯厚度的方式控制零件加工变形;同时,应用X射线衍射法测量零件加工过程中表面残余应力状态,从而优化切削参数和刀具路径以减小切削加工引入的残余应力。

确定合理的走刀路径是保证铣削加工精度和表面品质的重要工艺措施之一，也是确定数控编程的前提。针对高速铣削过程中四周侧壁的加工变形，提出了一种基于ANSYS仿真的分析方法：将陀螺台体的薄壁铣削加工分解为3个部分，分别创建仿真模型进行ANSYS变形仿真分析；比较了不同加工路径对零件变形的影响规律，获得了较优的加工路径。

为保证零件加工精度,研究定位导向盘防加工变形的工艺措施。通过对定位导向盘进行结构分析,确定了加工难点。制定合理的加工工艺,提出预补偿、胎具工装、一槽+两销孔配合3种防加工变形工艺措施。介绍了3种工艺措施及其组合措施用于定位导向盘防加工变形的具体过程。论述了3种工艺措施的优缺点和适用范围。加工实践结果表明:利用3种工艺措施及其组合措施均能解决定位导向盘加工变形问题,验证了这些工艺措施的有效性。3种工艺措施及其组合措施为解决类似大直径、难加工材料或高精度盘类结构零件的加工变形问题提供了参考。

为研究加工残余应力对钛合金薄壁结构变形的影响,利用有限元软件建立2D切削模型,分析每齿进给量与刀具刃口半径对加工表面残余应力的影响。利用切削仿真得到的残余应力对薄壁件进行变形仿真分析;分别以每齿进给量0.06、0.08 mm进行闭腔侧铣试验。结果表明:与实测值相比,仿真表面残余应力误差约为20%、最大变形量误差约为12%。所提方法具有一定的可靠性与可行性。

针对非规则结构件由残余应力引起的加工变形不易进行有限元准确仿真预测的难题。论文基于弹性力学理论和线性叠加原理,阐述了非规则结构件残余应力释放/重新分布过程有限元模拟的机理,修正了相关理论公式,提出了一种可以模拟实际切削工艺过程的加工变形有限元预测方法,能够依照复杂走刀轨迹进行有限元仿真分析,提高了该类结构件加工变形有限元仿真的适用性。基于“先切断”理论,提出了一种“沿轮廓深度优先”走刀方式,结果表明,该走刀方式有效降低了加工变形。

加工变形是决定薄壁叶片加工质量和加工效率的主要因素。针对薄壁叶片加工中出现的变形问题,分析了铣削加工中的刀轴倾角,建立了刀具-工件切削力系统下的工件变形模型,并预测加工后薄壁叶片的变形规律。以控制加工变形为目标,为叶片加工规划了合适的刀具路径和加工工艺。设置不同侧倾角的对比实验,测量了切削力和加工变形,并对测量结果进行了分析。实验结果表明,薄壁叶片的实际变形规律与模型预测的结果一致,15°~20°为较优的刀轴倾角。

为了研究毛坯初始残余应力对7075铝合金薄壁回转结构件加工变形的影响,采用有限元仿真和试验验证结合的方法,利用ABAQUS顺序耦合热应力分析对铝合金薄壁回转结构件的淬火过程进行研究,得到毛坯的初始残余应力,并进行了毛坯的初始残余应力测量试验,再用有限元方法仿真了切削过程,并进行切削试验。结果表明,有限元仿真结果与测量结果数据相近,初始残余应力误差最大为16.85%,工件的径向变形量误差最大为0.033mm,毛坯初始残余应力对7075铝合金薄壁回转结构件的加工变形有着显著的影响,同时验证了有限元模型的准确性,可为后续的加工参数进行优化和预测,对实际生产具有一定的参考价值。

大直径盘类零件在工业产品中的应用越来越广泛，而此类零件因其结构的特性，在加工过程中易变形，零件精度不易控制，其加工难度也成了加工行业内棘手的问题。文中以大型工业压缩机中的铸铁扩压器板零件为例，通过四轮工艺试验，对比分析试验数据，对加工过程中产生的变形进行剖析，最终采用立车定位压装的精加工方法，有效控制了扩压器板零件的加工变形的问题。

机翼颤振模型对模拟飞机动力学特性、刚度分布、质量分布与气动外形具有重要意义.其梁架的性能对飞机模拟颤振试验有着重要的影响.机翼颤振模型梁架由于尺寸大、结构复杂、刚度差,在铣削加工中变形较大,其精度难以控制.为此,借助有限元软件对其进行铣削加工仿真,获得已加工表面残余应力,进而预测梁架铣削时的加工变形.在此基础上,对梁架加工工艺进行优化,提高加工精度.

对薄壁套零件的加工难点进行了简单说明,提出了引起加工变形的主要原因有两点：一个是受夹具夹紧力作用产生的弹性变形;另外一个是受刀具切削热应力作用产生的塑性变形。结合典型的薄壁套零件的加工过程,详细阐述了有效解决该薄壁套零件在加工过程中产生加工变形的工艺方法。