残余应力对整体结构件加工变形的影响
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对 工件 变形 量 的影响 。
关 键 词 ： 余 应 力 ； 工 变 形 残 加
中 图 分 类 号 ： Ｈ ６ Ｔ ６ Ｔ １ ；Ｇ ５
文献标 识码 ： Ａ
Ｔｈ ｎｆｕｅ ｅ ｏ ｅ ｉ ａ ｒ ｓ ｎ ｔ ａ ｈｉ ｉ ｓｏｒｉ ｆＭ ｏ ｌｔ ｉ ｍ ｐ ｅ ｔ ｅ Ｉ ｌ ｎｃ ｆＲ ｓｄｕ ｌＳｔ ｅ ｓ ｏ ｈｅ Ｍ ｃ ｎ ｎｇ Ｄｉｔ ｔｏｎ ｏ ｎｏ ｉｈ ｃ Ｃｏ ｏｎ ｎ
应 力 的 产 生 。 这 一 假 设 在 实 际 生 产 中 已 经 得 到 了
验证 。
的理论 计算 模 型入 手 ， 析 影 响加 工 变 形 的各 要 素 分
与加工 变形 量之 间 的关 ２
ｖ ｒａ ｅ ｈａ ｆ ｎ ｅ ｍａ ｈ ｎ ｇｄ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｉ ｃｕ ｅ ｔ ｅ ｇ ｈ、ｈ ｃ ｎ ｓ ｎ ｎ ｔａ ｅ ｉｕａ ｔｅ ｓ ｏ ｈ ａ ｉｂｌｓｔ ｔｉ ｌ ｎ ｕｅ ｃ ｃ ｉ ｉ ｅ ｏ ｍ ｔｏ ｎ ｌ ｄ ｈｅｌｎ ｔ ｔ ｉｋ ｅ ｓａ ｄ ｉ ｉｉｌｒ ｓｄ ｌｓｒ ｓ ｆｔ ｅ ｎ
Ｍ Ｉ ｎｇ ＡＯ Ｙｏ
（ ｃ ｏｌ ｆ ｅｈ ｎｃｌ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｎ ｎｉｇＵ ｉ ｒｔ ｏ Ｓｉ ｃ Ｓ ｈｏ ｏ ｃａ ｉ ｇｎｅｉ ， ａｊ ｎｖ ｓｙ ｆ ｃ ｎ ｅ＆ Ｔ ｃ ｎｌｇ ，Ｎ ｎ ｎ １０ ４ Ｃ ｉａ Ｍ ａＥ ｎ ｎ ｅ ｉ ｅ ｅｈ ｏ ｙ ａｊ ｇ２０ ９ ， ｈｎ ） ｏ ｉ
０ 引言
整体 结构 件 以其独 特 优 越 的性 能 得 到 了广 泛 的 应用 ， 提高 机械 性 能 ， 高制 造 、 配 质 量 ， 高效 如 提 装 提
削层 的残 余应 力 得 以释 放 ， 件 刚度 不 断 变化 ， 余 工 残 应力 的初 始 平 衡 状 态 被 打破 ， 余 材 料 残 余 应 力 为 剩
ｗ ｏ ｋ ｃ ．Ｔｈｅ ｅｆ ｃ ｓ ｏ ｈｅ ｖ ｒａ ｅ ｎ ｍ ａ ｈ ｉｇ ｄｅｏ ｍ ａｉ ｎ ａ ｅ ａ ａｙｚ ｄ． ｒ ｐｉ ｅ ｅ ｆｅ ｔ ｆｔ ａ ｉｂｌｓ ｏ ｃ ｉ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｒ ｎ ｌ ｅ ｎ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ：ｒ ｓｄ ｌｓｒ ｓ ；ｍａ ｈ ｉ ｇｄｅｏ ｍ ａｉ ｎ ｙｗ ｒ ｅ ｉｕａ ｔｅ ｓ ｃ ｉ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｎ
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第 ９期
２１ ０ １年 ９月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍ ｏ ｕｌ ｒ Ｍ ａ ｈ ｎｅ Ｔｏ ｌ ＆ Ａｕ ｏ ａ ｉ ａ ｆ ｃ ｕｒ ｎｇ Ｔｅ ｈ ｑ ｄ ａ ｃ ｉ ｏ ｔ ｍ ｔｃ Ｍ ｎｕ ａ ｔ ｉ ｃ ｎｉ ｕｅ
Ｎ０ ９ ．
Ｓｅ ｐ． ２ １ ０ １
时容 易 出现 变 形 。导 致 加 工 变 形 的 因 素 有很 多 ， 其 中残余 应 力受 到 了 广 泛 的关 注 ， 毛 坯 初 始 残 余 应 如 力 ， 工装 夹残 余 应 力等 。但 是 ， 加 目前 的研 究 多集 中
在残余 应 力 的 测 量 以 及 控 制 方 法 上 ， 影 响 变 形 的 对 有 关 因素 的定量 分 析 研 究 比较 少 。本 文 从 残余 应 力
了达 到 新 的 平 衡 ， 以 重 新 分 布 ， 终 导 致 工 件 尺 寸 得 最 和形 状 的改变 。
率和 可靠 性 ， 轻 重 量等 。然 而 ， 体 结 构 件具 有 尺 减 整
寸大 ， 构复 杂 ， 料 去 除率 高 ， 刚 度等 特 点 ， 工 结 材 弱 加
将 三维实 体 模 型 简 化 为 二 维 平 面 问题 ， 考 虑 仅 工件 的长 度 和厚度 方 向 ， 工件沿 厚 度方 向均 分为 １ 将 １ ＂
层 。该模 型作 以下 几点 基本 假设 ：
（ ） 料各 项 同性且 材质 均匀 连续 １材 （） ２ 材料 在逐 层剥 除 的过程 中 ， 生 的 附加 残余 产 应力 忽 略不计 。大尺 寸构 件 的铣 削加 工 多 采 用 高 速 加工 的方 法 ， 高速 切 削相 较 于 常规 切 削 ， 削 力减 少 切 约 ３％ ， ０ 工件 温度 一般 不 超 过 ３ ， 大 降 低 了切 削 ℃ 大
文 章 编 号 ：０ １—２ ６ ２ １ ０ １０ ２ ５（ ０ １） ９—０ ８ ０ １—０ ３
残 余 应 力对 整 体 结 构 件 加 工 变 形 的影 响
苗 勇
（ 南京理 工 大学 机械 工 程学 院 ， 南京 ２０９ ） １０ ４
摘 要 ： 于残 余 应 力 的 理 论 计 算 模 型 ， 究 影 响 加 工 变 形 的 相 关 因 素 与 加 工 变 形 量 之 间 的 关 系 。 结 基 研 果 发 现 ， 响 加 工 变形 的 独 立 自 变 量 有 工 件 的 长 度 、 度 及 初 始 残 余 应 力 。 并 进 一 步 研 究 了 各 变 量 影 厚
关 键 词 ： 余 应 力 ； 工 变 形 残 加
中 图 分 类 号 ： Ｈ ６ Ｔ ６ Ｔ １ ；Ｇ ５
文献标 识码 ： Ａ
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应 力 的 产 生 。 这 一 假 设 在 实 际 生 产 中 已 经 得 到 了
验证 。
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整体 结构 件 以其独 特 优 越 的性 能 得 到 了广 泛 的 应用 ， 提高 机械 性 能 ， 高制 造 、 配 质 量 ， 高效 如 提 装 提
削层 的残 余应 力 得 以释 放 ， 件 刚度 不 断 变化 ， 余 工 残 应力 的初 始 平 衡 状 态 被 打破 ， 余 材 料 残 余 应 力 为 剩
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第 ９期
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组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
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在残余 应 力 的 测 量 以 及 控 制 方 法 上 ， 影 响 变 形 的 对 有 关 因素 的定量 分 析 研 究 比较 少 。本 文 从 残余 应 力
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率和 可靠 性 ， 轻 重 量等 。然 而 ， 体 结 构 件具 有 尺 减 整
寸大 ， 构复 杂 ， 料 去 除率 高 ， 刚 度等 特 点 ， 工 结 材 弱 加
将 三维实 体 模 型 简 化 为 二 维 平 面 问题 ， 考 虑 仅 工件 的长 度 和厚度 方 向 ， 工件沿 厚 度方 向均 分为 １ 将 １ ＂
层 。该模 型作 以下 几点 基本 假设 ：
（ ） 料各 项 同性且 材质 均匀 连续 １材 （） ２ 材料 在逐 层剥 除 的过程 中 ， 生 的 附加 残余 产 应力 忽 略不计 。大尺 寸构 件 的铣 削加 工 多 采 用 高 速 加工 的方 法 ， 高速 切 削相 较 于 常规 切 削 ， 削 力减 少 切 约 ３％ ， ０ 工件 温度 一般 不 超 过 ３ ， 大 降 低 了切 削 ℃ 大
文 章 编 号 ：０ １—２ ６ ２ １ ０ １０ ２ ５（ ０ １） ９—０ ８ ０ １—０ ３
残 余 应 力对 整 体 结 构 件 加 工 变 形 的影 响
苗 勇
（ 南京理 工 大学 机械 工 程学 院 ， 南京 ２０９ ） １０ ４
摘 要 ： 于残 余 应 力 的 理 论 计 算 模 型 ， 究 影 响 加 工 变 形 的 相 关 因 素 与 加 工 变 形 量 之 间 的 关 系 。 结 基 研 果 发 现 ， 响 加 工 变形 的 独 立 自 变 量 有 工 件 的 长 度 、 度 及 初 始 残 余 应 力 。 并 进 一 步 研 究 了 各 变 量 影 厚