薄壁条形箱体铣削加工变形分析与预测研究

薄壁条形箱体类零件的加工变形是实际生产过程中面临的技术难题，加工变形的仿真分析与预测是减小或抑制加工变形的基础性关键技术。本申请拟以高功率密度发动机缸盖为研究对象，采用理论分析、实验研究与数值模拟相结合的方法，揭示铣削力、夹紧力耦合作用下的加工变形机理。（1）本申请针对薄壁条形箱体零件结构要素多、加工变形大的共性问题，开展零件受力变形理论研究、高速铣削瞬时动态铣削力模型研究、铣削加工变形分析及实验验证。（2）拟从理论上阐明薄壁条形箱体零件基本拓扑结构的受力变形机理，基于动态时变的端铣刀具-工件接触状态，多因素耦合作用下的端铣加工变形预测的关键科学问题。（3）项目研究成果对提高薄壁条形箱体类零件的加工精度和质量稳定性具有重要的学术价值和工程应用前景。

薄壁条形箱体类零件由于刚度弱、结构复杂、壁厚不均匀等特点，导致加工过程中加工变形严重，是实际生产过程中面临的技术难题，加工变形的仿真分析与预测是减小或抑制加工变形的基础性关键技术。本项目针对薄壁条形箱体零件结构要素多、加工变形大的共性问题，开展了箱体零件受力变形机理研究，结合铣削力、铣削热、加工变形试验研究，建立了基于矢量的瞬时铣削力模型、基于热源法的铣削温度场求解模型，分析了铣削力、夹紧力耦合作用下对加工变形的影响规律，提出了基于实数编码自适应遗传算法的铣削平面误差分析方法，建立了缸盖、箱体零件平面端铣加工变形有限元仿真分析预测模型，从而为提高薄壁条形箱体类零件的加工精度和质量稳定性，提供基础理论依据和方法指导。