【摘 要】
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在科技高速发展的今天,对零件加工精度的要求越来越高,设计和制造的高效与自动化是今后发展的必然趋势,传统的加工方法很难满足生产效率的要求。电站阀门阀杆长径比大,加上阀杆材
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在科技高速发展的今天,对零件加工精度的要求越来越高,设计和制造的高效与自动化是今后发展的必然趋势,传统的加工方法很难满足生产效率的要求。电站阀门阀杆长径比大,加上阀杆材料为不易加工的不锈钢,使得在切削加工中易产生弯曲变形,切削效率低,同时刀具磨损严重。这些问题是制约阀杆加工的障碍,因此对电站阀杆的切削加工的研究具有重要的意义。通过对机械加工误差分析,结合阀杆结构特点,针对阀杆车削加工中常见的尺寸误差,建立了尺寸误差模型。基于建立的模型,分析了影响尺寸误差的因素切削力和切削热。针对加工参数对切削力和切削热的影响规律,运用有限元建模仿真设计了加工参数仿真的方案。阐述了有限元仿真软件和金属切削要点,分析电站阀门阀杆的材料特性,选择合适的材料本构方程,采用自适应网格划分技术,在专业有限元切削软件Advantedge FEM中对阀杆进行有限元建模。最后设计了有限元仿真优化方案,通过商用有限元软件Advantedge FEM软件对阀杆进行切削仿真,研究了切削过程中切削速度和进给量对切削力、切削温度及压应力的影响。运用遗传算法对阀杆精加工中的加工参数进行优化,建立了以加工时间为目标函数,利用尺寸误差和切削用量对优化过程进行了约束。实验结果表明:采用优化后的加工参数,产品质量稳定,切削效率提高和延长了刀具寿命。
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