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汽车发动机缸体顶面铣削变形分析与误差控制
| 论文题名： | 汽车发动机缸体顶面铣削变形分析与误差控制 |
| 关键词： | 汽车发动机;缸体;铣削加工;变形分析;误差控制 |
| 摘要： | 汽车发动机缸体壁薄孔多，结构复杂，加工易产生变形。针对汽车发动机缸体铣削加工中的变形问题，本文采用仿真与实验相结合的方法，分析了缸体顶面加工过程中的装夹变形和铣削变形，提出铣削变形轮廓度误差控制措施。主要研究内容如下： 首先，针对发动机缸体铣削加工中装夹引起的变形进行分析。根据N12型汽车发动机缸体的定位方式和夹紧装置，对缸体加工过程中的装夹布局进行了分析。通过对液压夹紧系统的受力分析，确定缸体夹紧力。利用三维软件 Pro/Engineer和有限元分析软件 HyperMesh建立了缸体的装夹变形有限元网格模型，利用ANSYS对缸体的装夹变形进行计算求解，并对不同的夹紧力大小、不同的夹紧力位置和不同的支撑位置下缸体顶面的变形进行了仿真分析。仿真结果表明夹紧力、夹紧位置和支撑位置对缸体顶面变形均有着不同程度的影响，其中变夹紧位置的影响大于变支撑位置的影响，变支撑位置的影响大于变夹紧力的影响。 其次，针对发动机缸体铣削加工中铣削力和夹紧力共同作用下引起的缸体顶面变形进行仿真分析，并建立了缸体顶面变形与轮廓度之间的关系。通过正交实验，标定切削力模型中各参数的系数，建立缸体顶面铣削过程中的切削力模型，为缸体顶面铣削变形仿真提供所需要的切削力数值。通过铣削变形仿真，分析缸体顶面的变形规律，并建立缸体顶面铣削变形与轮廓度之间的关系。 最后，针对缸体顶面铣削轮廓度误差控制，从加工优化和补偿的角度提出了相应的误差控制策略。经实验验证，提出的误差控制策略能够有效减小发动机缸体顶面铣削的轮廓度误差。 |
| 作者： | 韩泽 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 彭芳瑜;闫蓉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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