景旭文，薛　珑，田桂中，周宏根，李　磊

(江苏科技大学 机械工程学院，江苏 镇江 212003)

船用柴油机缸盖高速切削加工表面残余应力的分析和模拟*

景旭文，薛珑，田桂中，周宏根，李磊

(江苏科技大学 机械工程学院，江苏 镇江 212003)

摘要：为了降低船用柴油机缸盖高速切削表面残余应力，提高表面加工质量，文章基于仿真分析方法，研究了不同切削要素对船用柴油机缸盖高速切削表面残余应力的影响。首先，使用J-C本构关系及其断裂准则建立了材料失效破裂模型；其次，基于Abaqus有限元法建立了船用柴油机缸盖二维高速切削有限元模型，进而探究了不同切削速度、切削深度、刀具角度下缸盖表面残余应力变化规律。研究表明：合理选择切削速度、切削深度、刀具角度能够有效地降低船用柴油机缸盖高速切削表面残余应力，提高产品加工质量。

关键词：船用柴油机缸盖；高速切削；表面残余应力

0引言

我国是一个船舶制造大国，尽管改革开放以来，船用柴油机制造业获得了很大的发展，然而由于船用柴油机缸盖结构特殊，设计紧凑，铸件毛坯局部壁厚较薄，在机械加工中还普遍存在着已加工表面残余应力过高及加工壁厚不能保证等质量问题。其中过高的已加工表面残余应力会引起可观的加工变形，这将严重影响产品的加工质量，因此在实际加工中一般都选用较保守的切削参数，这些切削参数还是传统的经验数据或者是手册数据，严重阻碍了船用柴油机制造业的发展。……