宋盛罡， 边立健， 冯闯

（1.中船重工鹏力（南京）智能装备系统有限公司，南京211106；2.温州职业技术学院，浙江温州325035；3.苏州斯莱克精密设备股份有限公司，江苏苏州215164）

0 引言

航空航天产业是国防制造业重要的组成部分之一，伴随着国家制造业的发展、大飞机项目的实施，对航空发动机的需求更是迫在眉睫，而叶轮是航空发动机的重要零部件，其制造加工周期长、材料去除率大、难度非常大。同时，叶轮的加工质量直接关系到整个装备的工作效率[1-2]。在叶轮加工过程中，由于其具有壁薄、刚度低、加工质量时变等特点，极易发生变形及振动，从而产生振纹，致使其加工精度往往难以保证。同时，叶轮等薄壁件加工振动问题由来已久，且影响因素复杂、形式多样，控制难度大，一直是业界研究的重点[3-5]。目前，已有众多学者针对此问题进行研究[6-8]，对加工系统进行颤振稳定域预测，选择适当的加工参数是避免发生颤振、提高加工质量的有效方法之一[9-11]。

本文针对叶轮加工过程中易出现的颤振现象，建立薄壁件动态铣削加工系统数学模型，进行铣削力系数辨识，并考虑叶轮加工过程中加工余量变化、刚度时变特点，对叶轮加工系统进行三维稳定域预测分析，为优化切削参数、避免颤振、提高加工质量、刀具设计提供必要依据。

图1 动态铣削加工系统

1 铣削加工系统动力学建模

在薄壁件铣削加工过程中，随着加工过程的进行，工件的质量及刚度等都随之发生改变，此时二维稳定域往往不能客观、全面地将加工系统中稳定性的变化表达出来。……