[发明专利]预加初始残余应力进行仿真的铝合金铣削参数优化方法

权利要求书

1.一种预加初始残余应力进行仿真的铝合金铣削参数优化方法，其特征在于，包括下述步骤；

步骤1：构建无初始残余应力的铝合金三维铣削模型

步骤2：确定铣削加工的残余应力标准；所述残余应力标准为允许的最大残余应力；

步骤3：无初始残余应力下的铝合金铣削模拟

以铣削参数为自变量，设计单因素模拟实验方案和多因素正交模拟实验方案，采用有限元仿真软件进行铝合金铣削模拟，得到各模拟实验中无初始残余应力下铝合金工件上的铣削加工最大残余应力；

步骤4：无初始残余应力下的模拟结果分析

对单因素模拟实验结果分别以各铣削参数为横轴、以铣削加工最大残余应力为纵轴作图，确定各铣削参数对铣削加工最大残余应力的影响规律；对多因素正交模拟实验结果基于极差分析判定各铣削参数对铣削加工最大残余应力的影响主次关系，并结合所述影响规律及残余应力标准得到铣削参数优化方案，采用所述铣削参数优化方案对铣削参数进行初步优化；

步骤5：预加初始残余应力的铝合金铣削模拟

对所述无初始残余应力的铝合金三维铣削模型预加初始残余应力，并采用初步优化的铣削参数进行铝合金铣削模拟，得到预加初始残余应力后铝合金工件上的铣削加工最大残余应力；

步骤6：预加初始残余应力的铝合金铣削参数优化

对比预加初始残余应力后铝合金工件上的铣削加工最大残余应力与残余应力标准的差别，采用所述铣削参数优化方案对铣削参数进行再次优化，并采用再次优化的铣削参数进行铝合金铣削模拟，若预加初始残余应力后在再次优化的铣削参数下铝合金工件上的铣削加工最大残余应力未达到所述目标，则继续进行再次优化；若达到所述目标，则再次优化的铣削参数为最终的铣削参数。

2.根据权利要求1所述的预加初始残余应力进行仿真的铝合金铣削参数优化方法，其特征在于，所述步骤1中，所述铝合金三维铣削模型包括工件模型、铣刀模型；所述工件模型划分为切屑层、过渡层、基底层，选择材料为铝合金；所述铣刀模型为对刀具前角、后角、螺旋角、切削刃数目进行设置，选择刀具为硬质合金铣刀。

3.根据权利要求1所述的预加初始残余应力进行仿真的铝合金铣削参数优化方法，其特征在于，所述步骤3中，所述铣削参数包括铣削速度、每齿进给量、铣削深度、铣削宽度，各铣削参数选取的实验点数目大于3。

4.根据权利要求1所述的预加初始残余应力进行仿真的铝合金铣削参数优化方法，其特征在于，所述步骤3中，所述有限元仿真软件为ANSYS。

5.根据权利要求1所述的预加初始残余应力进行仿真的铝合金铣削参数优化方法，其特征在于，所述步骤5中，所述初始残余应力通过对实际板材采用x射线衍射法获取。

6.根据权利要求1所述的预加初始残余应力进行仿真的铝合金铣削参数优化方法，其特征在于，所述步骤5中，所述预加初始残余应力为在铝合金工件的各个节点施加。