航空鋁合金零件銑削三維殘余應力模型研究.pdf

1、7050鋁合金由于它本身極其優(yōu)越的比強度等機械性能被廣泛地用于航空工業(yè)領域的各個方面。由于現(xiàn)代飛機零部件所具有的薄壁化、輕量化等特點使其在機械加工過程中很容易產(chǎn)生殘余應力進而出現(xiàn)局部變形，從而影響尺寸精度和表面質(zhì)量。
　　本文綜述了國內(nèi)外學者對7050航空鋁合金制造殘余應力的產(chǎn)生機理及建模研究，本文針對DL.McDowell二維殘余應力理論模型中僅考慮X、Y方向的應變建立的平面殘余應力模型的局限性，本文綜合考慮X、Y、Z三個方向的

2、應變，建立了三維殘余應力理論模型。同時綜合考慮到了在機械加工過程中的切削力和和切削溫度對最終殘余應力分布的影響。通過高速銑削實驗對銑削后試件表面的殘余應力采用 X射線衍射進行了檢測，與理論模型計算結果進行了對比分析。根據(jù)分析結果，殘余應力的理論模型和實驗檢測結果還存在一定的偏差，但是總體看，在一定程度上反映出殘余應力的變化規(guī)律。
　　本文使用ABAQUS有限元軟件對7050航空鋁合金材料模型的金屬切削過程進行了數(shù)值仿真，通過改變切

3、削速度和切削厚度，考察對切削力和切削溫度（刀尖前部的溫度）的影響。仿真結果表明通切削速度對切削溫度的影響較大，切削厚度對切削力的影響較大。同時采用ABAQUS有限元軟件仿真模擬了切削力和切削溫度對材料模型的殘余應力的影響規(guī)律，獲得了在切削過程中在工件內(nèi)部及表面切削力在三個方向產(chǎn)生壓應力，切削溫度產(chǎn)生拉應力。因此為了獲得較小殘余應力的工件表面不能一味的要求較高的切削速度或是較小的切削厚度，應該根據(jù)7050航空鋁合金零件表面質(zhì)量的要求，合理