王熙杰

（1.湖南铁路科技职业技术学院，湖南 株洲 412006；2.湖南省高铁运行安全保障工程技术研究中心，湖南 株洲 412006）

1 概述

铝合金材料因其韧性好、强度高及质量轻的特点广泛应用于航空航天与民用工业领域，但也因其弹性模量小、屈服比大的特性，较易在加工中产生变形。

因此本文以铝合金薄壁结构为研究对象，分别针对某下壳体的薄壁深腔结构进行了工艺性分析，针对长悬臂薄壁结构，提出了一种将非均布余量作为半精加工毛坯的余量堆积法，并通过有限元仿真进行实例验证，证明了以上观点。

2 存在的问题及应用

针对小尺寸薄壁件，通过增大粗加工余量预留量，使用分层切削的加工策略，可以有效减小加工变形，保证薄壁件侧壁表面质量。但若薄壁件尺寸较大，则必须要考虑在热处理残余应力的作用，对于尺寸越大的薄壁件，其余量总体积越大，则产生的残余应力就愈大。

因此，为了在保证残余应力最小化的情况下，获得较好的加工刚性，本文提出了一种针对大尺寸薄壁件的余量堆积法，即将均匀分布在壁厚方向的余量按越靠近支点侧壁余量越厚的规则进行重新排布，亟待解决较好的加工质量。

3 薄壁零件受载情况下受力分析

3.1 切削力的确定

2A12 铝合金材料侧壁铣削的铣削力预测公式[1-4]如下所示公式（1）。根据表1 中常用薄壁铝合金切削经验参数，经过计算以确定铣削力的三向分力及其总切削力F。

表1 常用薄壁铝合金切削经验参数