TB2零件表面加工应力的测量及其有限元变形预测.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术No．52015年5月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMay2015文章编号：1001—2265(2015)05—0058—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．05．016TB2零件表面加工应力的测量及其有限元变形预测水王毅(丽水学院工学院，浙江丽水323000)摘要：在对TB2零件车削加工后，被加工面会有一层加工引起的内应力层，通过对加工进行逐层腐蚀剥层，并用应变片测量此过程中零件内壁应变的变化，最终得到了其加工表面随深度变化的内应

2、力值。为计算此表面内应力对于零件变形的影响，将测得的随深度变化的内应力施加给有限元模型进行计算。由于零件是圆柱形，因此模型中的不同的网格单元所施加内应力均不一样，编程的方法，根据节点的坐标计算网格单元的应力，最终算得的应力文件中包括每个网格单元的所要施加的不同的应力值，将计算结果通过文件导入的方法施加给有限元软件，通过有限元的计算，最终得到了零件因表面内应力而引起的变形。关键词：应变；内应力；化铣；有限元分析中图分类号：TH161：TG506文献标识码：ATheMeasurementoftheSurfaceResidualStressesInducedbyTur

3、ninginTB2PartsandtheDeformationPredictionBasedonFEMWANGYi(CollegeofEngineering，LishuiUniversity，LishuiZh~iang323000，China)Abstract：WhenTB2partshavebeenmachined，therewillbehighresidualstressesinducedbymachininginthesurfacelayers，thesurfaceresidualstresseswerecalculatedbasedonthechangi

4、ngstrainswhenremo—vingthemateriallayerbylayer．Astopredictthedeformationsofthepartscausedbythesurfaceresidualstresses．theresidualstressesvalueschangingalongthedepthdirectionshouldbeloadedtotheFEMmode1．andthepartiscylinder，thestressvalueineachelementisdifferent，aprogramingmethodhasbeen

5、presen—tedinthispaper．Thestressvalueofeachelementcanbedeterminedbasedonthecoordinatesofthenodes，andthestressvaluesofalltheelementscanbecalculatedout．Thestressfilecalculatedwasloadedtothemodel，withFEMcalculation，thedeformationofthepartcausedbysurfaceresidualstresseswascalculatedatlast

6、．Keywords：residualstress；strain；chemicalmilling；finiteelementanalysis(FEA)力显得至为重要。0引言在一些对零件尺寸精度要求高的领域，如航空航金属切削加工是一个伴随着高温、高压、高应变率天领域，诸如TB2类的钛合金的使用越来越广，其在的塑性大变形过程，以及热应力和相变等因素的综合加工过程中所引入的内应力对零件产生的变形的影响作用，在已加工的表面层上会产生加工内应力，其往往是一个不得不考虑的因素，因此如何准确测量随在工件表面上的分布较浅(一般不超过0．2mm)，但在身的变化的表面内应力并用测得的

7、应力预测零件的变深度方向有着较高的变化率，其值的精确测量有一定形显得尤为重要。的困难。内应力的测试技术开始于上世纪30年代，发展至工．f牛机械加工引起的表面内应力的分布会严重影今形成了多种测量方法，主要分为有损检测和无损检响已加工零件的静力强度、疲劳强度及抗腐蚀性能l3]，测两大类。有损检测方法主要有钻孔法、盲孔法、取条同时还会严重影响零件几何尺寸稳定性’。，从而严法、切槽法、剥层法等，目前应用主流是钻孑L法。无损重影响了零件的使用性能，制约零件的服役寿命。如检测方法主要有X射线衍射法、中子衍射法、同步衍此看来如何测量并控制机械加工过程引入的表面内应射法、超声波

8、法、电子散斑干涉法和磁性