2024铝合金超精密车削表面残余应力模拟及参数优化

作者：熊瑞亮; 刘旭波^*; 熊智文; 章少剑; 赵丽

来源：南昌大学学报(工科版), 2020, 42(02): 176-180.

DOI：10.13764/j.cnki.ncdg.2020.02.012

• 铝合金2024
• 超精密车削
• 切削用量
• 残余应力
• 参数优化

基于ABAQUS软件对2024铝合金的超精密车削过程进行热力耦合仿真模拟,研究了切削三要素对工件表面残余应力的影响规律,并采用了评价函数的方法,以低残余应力为目标进行了切削参数优化。结果表明:2024铝合金已加工表面(切削稳定区域)以压应力为主,随着距已加工表面距离的增加,残余压应力值减小并逐渐变为拉应力,残余应力分布深度在10μm内。随着切削深度(10～30μm范围内)的增大、切削速度(50～150 m·min-1范围内)的减小、进给量(10～24μm范围内)的增大,2024铝合金工件表面残余应力呈现增大趋势,采用评价函数进行优化,确定了当切削速度129.865 0 m·min-1(实际切削加工可取130 m·min-1),进给量为8.9μm,背吃刀量为1μm时,总体表面残余应力最小,表面质量更优,经过车削实验也验证了结论的可靠性。

• 单位
  江西省高性能精确成形重点实验室; 南昌大学机电工程学院; 南昌大学