航空鋁合金零件銑削三維殘余應(yīng)力模型研究.pdf

1、7050鋁合金由于它本身極其優(yōu)越的比強(qiáng)度等機(jī)械性能被廣泛地用于航空工業(yè)領(lǐng)域的各個(gè)方面。由于現(xiàn)代飛機(jī)零部件所具有的薄壁化、輕量化等特點(diǎn)使其在機(jī)械加工過程中很容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力進(jìn)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(xué)者對7050航空鋁合金制造殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)理及建模研究，本文針對DL.McDowell二維殘余應(yīng)力理論模型中僅考慮X、Y方向的應(yīng)變建立的平面殘余應(yīng)力模型的局限性，本文綜合考慮X、Y、Z三個(gè)方向的

2、應(yīng)變，建立了三維殘余應(yīng)力理論模型。同時(shí)綜合考慮到了在機(jī)械加工過程中的切削力和和切削溫度對最終殘余應(yīng)力分布的影響。通過高速銑削實(shí)驗(yàn)對銑削后試件表面的殘余應(yīng)力采用 X射線衍射進(jìn)行了檢測，與理論模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析。根據(jù)分析結(jié)果，殘余應(yīng)力的理論模型和實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)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(yīng)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(jìn)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(jié)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(shí)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(yīng)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(gè)方向產(chǎn)生壓應(yīng)力，切削溫度產(chǎn)生拉應(yīng)力。因此為了獲得較小殘余應(yīng)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(yīng)該根據(jù)7050航空鋁合金零件表面質(zhì)量的要求，合理