7075铝合金铣削参数优化仿真研究

郑耀辉，王 朋，刘 娜，王明海

（1．沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，辽宁 沈阳 110136；2．中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，辽宁 沈阳 110000）

1 引言

随着我国航空工业的快速发展，飞机为了减轻质量和提高强度，铝合金薄壁结构件以其优异的材料特性得到广泛使用。但由于薄壁件自身的刚度较低，在加工过程中极易产生加工变形，导致加工精度很难控制，从而影响产品的合格率和零件的使役性能，为了提高加工质量就需要对切削加工过程的铣削力和铣削热进行控制[1-4]。随着计算机技术的发展，使用有限元仿真的方式来分析切削加工中已经成为必要的辅助工具。在工艺参数优化过程中切削仿真不仅可以精确地模拟加工过程，而且可以大大节省人力、物力资源，因此具有十分重要的意义。对于切削加工过程，文献[5-6]通过建立数学模型进行理论解析和进行大量的切削试验，这种方法需要消耗大量的时间和成本，且对于切削加工过程中的一些参数如切削温度等不能进行实时监测。文献[7-8]利用ABAQUS对7075-T651铝合金进行二维正交切削仿真，但仿真模型与实际切削过程有一定误差，且没有对切削参数进行进一步的研究。

利用专业有限元切削软件对7075-T651铝合金进行切削仿真，建立2D铣削有限元模型，研究切削力和切削热的变化，并通过切削试验验证有限元模型的准确性，并建立正交试验和单因素试验研究切削参数对切削力和切削温度的影响，进行参数优化。……