感知位置的确定优化方法

为确定感知位置，在有限元分析软件中建立薄板件装夹系统静定基的加工残余应力变形预测分析有限元模型，通过仿真零件在一定应力分布下的加工残余应力变形，确定弱刚度位置，确定感知点，过程如下所述：

（1）模型的建立及设置。建立薄板的三维模型，采用薄壳绑定的方式将薄板加工面表层划分为7层，每层15μm，此为加工残余应力的作用区域。设置薄板材料为GH4169，薄板一端固定约束，采用八节点六面体实体单元划分网格，工件离散为192000个单元。

（2）残余应力的施加。将表6.1所示残余应力分布按深度施加到各层上。此残余应力为采用试验所用参数铣削加工GH4169材料块后通过X射线衍射测量得到的。若采用变工况加工，由于固定刀具在一定工况范围内切削残余应力具有相似的分布特性，可将在加工表层施加该工况范围内的某一参数下的残余应力分布用于最大变形位置的评估。

表6.1　加工表层残余应力分布(www.xing528.com)

（3）残余应力变形的计算及后置处理。根据有限元计算结果，获得工件铣削加工后的变形云图，通过有限元模型获得静定装夹下工件的残余应力变形状态，如图6.12所示。从图中可以看到，薄壁零件单面加工整体呈现弯曲变形，最大变形位置位于工件长度方向边界处。考虑实际装夹限制，一端装夹与零件成为静定基，则将感知点设置在距边界10 mm宽度中点处。

图6.12　残余应力变形云图