(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111417055.9 (22)申请日 2021.11.25 (71)申请人 成都飞机工业 （集团） 有限责任公司 地址 610000 四川省成 都市青羊区黄田坝 纬一路88号 (72)发明人 陈云　任静　夏士伟　周进　方正　 王朋关　杜晓文　许亚军　 (74)专利代理 机构 四川力久律师事务所 512 21 代理人 冯精恒 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种机加反 拉方案变形预测及控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种机加反拉方案变形预测 及控制方法， 涉及机械加工技术领域， 包括： 变形 仿真， 机加测量， 对比优化， 实现了零件在加工前 变形预测， 规避 零件加工过程中， 因加工方案， 走 刀轨迹不合理导致的零件变形， 将 仿真变形数据 与零件测量数据进行对比， 建立了仿真模型与实 际变形情况的映射关系， 保证了仿真输入数据的 有效性， 仿真结果可靠性大， 保证了首件零件加 工合格后， 后续批产零件高质稳定加工， 适用于 所有采用反拉方案的零件的变形预测及控制， 使 用范围广， 不受被加工零件材料限制， 不同零件 材料只需要调整仿真输入条件， 如密度、 弹性模 量、 泊松比等， 即可进行变形 预测。 权利要求书1页 说明书7页 附图4页 CN 114139310 A 2022.03.04 CN 114139310 A 1.一种机加反 拉方案变形 预测及控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 变形仿真， 在正式确定反拉方案来对零件进行加工前， 采用有限元软件对仿真模型 进行网格划分， 并分区域施加静压力进行静力学分析， 得到初步变形仿真结果； S2： 机加测量， 根据 所述初步变形仿真结果确定初步反拉方案， 并对首件零件进行数控 加工并测量得到变形 数据； S3： 对比优化， 将所述初步仿真变形数据与所述变形数据进行对比， 根据对比结果标定 静压力， 对反 拉方案进行迭代优化， 确定最终的反 拉方案。 2.根据权利要求1所述的一种机加反拉方案变形预测及控制方法， 其特征在于， 所述步 骤S1还包括： S11： 粗加工状态下零件静载变形计算， 网格划分后， 施加所述静压力， 在反拉方案中， 考虑沿XYZ方向最大切削力的影响来施加静压力； S12： 半精加工状态下零件静载变形计算， 网格划分后， 施加所述静压力， 在反拉方案 中， 考虑沿XYZ方向最大切削力的影响来施加静压力； S13： 精加工状态下零件静载变形计算， 网格划分后， 施加所述静压力， 在反拉方案中， 考虑沿XYZ方向最大切削力的影响来施加静压力； S14： 变形量确定， 对比沿XYZ正向静压力的初步变形仿真结果， 确定各方向变量的最大 值为所述仿真变形 数据。 3.根据权利要求2所述的一种机加反拉方案变形预测及控制方法， 其特征在于， 所述网 格划分采用的是实体单 元网格， 网格的大小为10m m。 4.根据权利要求1所述的一种机加反拉方案变形预测及控制方法， 其特征在于， 所述步 骤S2还包括： S21： 根据所述初步变形仿真结果， 确定初步反 拉方案； S22： 在五坐标立卧转换机床对所述首件零件进行 数控加工； S23： 加工结束， 保持首件零件状态不变， 并对所述首件零件的关键部位进行测量得到 所述变形 数据。 5.根据权利要求4所述的一种机加反拉方案变形预测及控制方法， 其特征在于， 所述关 键部位为变形最大测量 点， 即在变形最大区域设置的测量 点。 6.根据权利要求4所述的一种机加反拉方案变形预测及控制方法， 其特征在于， 通过三 坐标测量机对所述首件零件的关键 部位进行测量。 7.根据权利要求1所述的一种机加反拉方案变形预测及控制方法， 其特征在于， 所述步 骤S3还包括： S31： 整理所述首件零件的关键 部位的所述变形 数据， 并记录分析 所述变形 数据； S32： 整理所述 零件的关键 部位的仿真变形 数据， 并记录分析 所述仿真变形 数据； S33： 将所述变形数据与所述仿真变形数据进行对比， 利用误差最大值的原则判定标定 静压力； S34： 进行迭代优化， 以所述标定静压力来作为仿真输入数据， 来对所述仿真模型进行 迭代优化。 8.根据权利要求7所述的一种机加反拉方案变形预测及控制方法， 其特征在于， 所述最 大值≤1/ 3公差带。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114139310 A 2一种机加反拉方案变形预测及控制方 法 技术领域 [0001]本发明涉及机械加工技术领域， 特别涉及一种机加反拉方案变形预测及控制方 法。 背景技术 [0002]机械加工领域， 按头类零件若采用反拉方案 的机械加工方法， 需要考了加工过程 中零件凸台连接方案和加工变形量的相关性。 零件连接刚性不足， 加工变形量越 大， 越易发 生弹刀， 因加工振动与静载刚度呈线性关系， 当对 结构施加一个固定大小的力时， 结构 变形 越大， 结构刚性越弱， 机 械加工时越容 易发生振动。 [0003]本发明设计了一种机加 反拉方案变形预测及控制 方法， 根据反拉方案加工特征， 利用有限元工具在零件加工前进 行变形预测， 根据零件首件加工结果， 标定修正仿 真模型， 以达到仿真理论变形结果真实反馈零件加工后变形结果， 从事后补救变为事前预防， 以提 高零件的加工稳定性。 发明内容 [0004]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的零件连接刚性不足， 加工变形量越 大， 越易发生弹刀， 以及 对结构施加一个固定大小的力时， 结构 变形越大， 结构刚性越弱， 机 械加工时越容 易发生振动的不足， 提供一种机加反 拉方案变形 预测及控制方法。 [0005]为了实现上述发明目的， 本发明提供了以下技 术方案： [0006]一种机加反 拉方案变形 预测及控制方法， 包括： [0007]S1： 变形仿真， 在正式确定反拉方案来对零件进行加工前， 采用有限元软件对仿真 模型进行网格划分， 并分区域施加静压力进行静力学分析， 得到初步变形仿真结果； [0008]S2： 机加测量， 根据所述初步变形仿真结果确定初步反拉方案， 并对首件零件进行 数控加工并测量得到变形 数据； [0009]S3： 对比优化， 将所述初步仿真变形数据与所述变形数据进行对比， 根据 对比结果 标定静压力， 对反 拉方案进行迭代优化， 确定最终的反 拉方案。 [0010]采用上述技术方案， 能够实现零件在加工前变形预测， 规避零件加工过程中， 因加 工方案， 走刀轨迹不合理导致的零件变形， 将 仿真变形数据与零件测量数据进 行对比， 建立 了仿真模型与实际变形情况 的映射关系， 保证了仿真输入数据的有效性， 仿真结果可靠性 大， 保证了首件零件加工合格后， 后续批产零件高质稳定加工， 适用于所有采用反拉方案的 零件的变形预测及控制， 使用范围广， 不受被加工零件材料限制， 不同零件材料只需要调整 仿真输入条件， 如 密度、 弹性模量、 泊松比等， 即可进行变形 预测。 [0011]作为本发明的优选方案， 所述 步骤S1还 包括： [0012]S11： 粗加工状态下零件静载变形计算， 网格划分后， 施加所述静压力， 在反拉方案 中， 考虑沿XYZ方向最大切削力的影响来施加静压力； [0013]S12： 半精加工状态下零件静载变形计算， 网格划分后， 施加所述静压力， 在反拉方说　明　书 1/7 页 3 CN 114139310 A 3