机床与液压

作者：江小辉，孙思渊，何方舟，郭淼现，魏雨希

单位：上海理工大学机械工程学院；上海理工大学机械工程学院；上海飞机制造有限公司；上海理工大学机械工程学院；上海理工大学机械工程学院

关键词：薄壁件;多特征;残余应力体积;残余应力匹配;变形控制

基金：国家自然科学基金项目 （52175427）；上海市科委政府间国际合作项目（23190712100）

航空薄壁件各特征间不协调的残余应力分布匹配会导致工件产生无序的二次变形。为了解决该问题，提出基于残余应力体积 VRS 模型及特征间差值 DRS 模型及评价指标的工件变形控制方法。仿真分析结果表明：在单一残余应力场匹配下，工件整体变形较大，各特征间的 DRS 较高；而采用组合残余应力场匹配后 DRS 显著降低。与单一残余应力场匹配相比，组合残余应力场匹配下的工件最大变形量减少了30.5%。进一步对组合残余应力场匹配进行优化，通过调整加工方式实现各特征间残余应力体积平衡的最优匹配，减小关键特征间的 DRS，优化后的工件最大变形量进一步减小了39.0%，这表明通过控制 DRS 可以有效控制工件的整体变形。基于 VRS 优化后的加工参数组合，通过降低 DRS 显著降低了薄壁件的变形，提高了加工精度。与单一参数铣削相比，优化后的工件有效降低了薄壁件变形，平面度平均降低了47.22%，验证了基于残余应力体积模型以及通过控制 DRS 来控制工件整体变形的有效性和合理性。

来源：2025年第20期

《机床与液压》期刊编辑部

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