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2024铝合金超精密车削表面残余应力模拟及参数优化 |
熊瑞亮 刘旭波 熊智文 章少剑 赵丽 |
南昌大学机电工程学院 南昌大学江西省高性能精确成形重点实验室 |
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摘要 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。
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关键词 :
铝合金2024,
超精密车削,
切削用量,
残余应力,
参数优化
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基金资助:国家自然科学基金资助项目(51261019); |
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