[发明专利]一种复杂工件表面铣削加工误差的耦合数值仿真预测方法

摘要

本发明公开了一种复杂工件表面铣削加工误差的耦合数值仿真预测方法，涉及仿真预测领域，包括以下步骤：建立单步分析标准有限元模型并提取分析文件，建立切削理论模型，有限元网格节点预处理，确定k时刻切削位置处的瞬时切削力，初始化k时刻有限元分析模型文件，有限元分析，加工误差计算，判断是否所有待切削表面节点完成计算，将所有循环结束后获得的各切削位置处的加工残留误差集合转换为工件表面加工误差点云，获得表面加工误差云。该方法可以实现全加工时间域内复杂工件表面加工后的表面残留加工误差的仿真分析，获得最终加工后的表面误差点云，通过对表面点云数据的处理获得加工表面质量评价参数，有效获得加工表面误差的波动及分布规律。

主权项

1.一种复杂工件表面铣削加工误差的耦合数值仿真预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤100，建立单步分析标准有限元模型，建立有限元模型的约束条件，并提取标准有限元模型分析文件，进入步骤200；步骤200，建立切削理论模型，确定复杂孔洞表面非切削区域的几何判断准则，进入步骤300；步骤300，有限元网格节点预处理，确定切削循环采样k时刻切削位置，进入步骤400；步骤400，第k次循环的切削力加载，确定k时刻切削位置处的瞬时切削力，进入步骤500；步骤500，初始化k时刻有限元分析模型，将k时刻的铣削力及相应的铣削位置写入标准有限元模型分析文件，更新标准有限元模型分析文件，获得新的第k次循环步的有限元分析文件，进入步骤600；步骤600，有限元分析，导入第k次循环步的有限元分析文件至有限元计算软件，计算切削位置k处的加工变形，获得切削位置k处的加工变形，进入步骤700；步骤700，加工误差计算，提取k时刻循环步下有限元计算的加工变形量，获得切削位置k处的加工残留误差，进入步骤800；步骤800，判断是否所有待切削表面节点完成计算，如果否，则使k＝k+1，进入步骤300；如果是，则进入步骤900；步骤900，将所有循环结束后获得的各切削位置处的加工残留误差集合转换为工件表面加工误差点云，通过点云后处理，获得表面加工误差云。