（西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，西安 710072）

目前，航空发动机关键零件加工存在精度低和质量稳定性差等问题，严重制约了我国航空发动机技术的发展[1]。由于材料难加工、结构复杂、壁厚很薄，发动机关键零件在加工过程中产生伴随材料切除的非线性、强时变问题（零件几何与动力学变化以及刀具的快速磨损等现象）。采用现有的方法难以对该类零件的加工过程进行精确的建模，只能简化表征，从而限制了模型的精度和预测能力[2]。

本文针对复杂薄壁零件加工过程非线性、强时变的建模问题，提出了基于时域离散的加工过程多态演化模型，给出了多态模型的演化机制，并建立了零件几何演化模型、零件动力学演化模型、刀具磨损演化模型以及加工误差补偿进化模型。以机匣和叶片为例，通过仿真和试验方法验证了多态演化模型及进化建模方法的可行性。

加工过程的多态演化模型

加工过程的多态演化模型是加工过程的时域离散表示，包括多态模型和演化模型。多态模型是离散时间序列上的加工过程状态集合。演化模型是实现多态模型中相邻状态之间转移的子过程。通过时域离散，可将非线性时变过程转化为局部的线性定常过程进行建模和求解。

1 加工过程的时域离散方法

以发动机机匣为例，设其在时域[0,T]内的加工过程状态为{St=S(t)|0＜t＜T，S0=S(0)}，则其时域离散和多态演化模型定义方法如图1所示。

（1）从机匣毛坯到成品的加工过程可划分为粗加工、半精加工、精加工和抛光等工序。……