沈宇峰

(长沙航空职业技术学院，湖南 长沙 410124)

毛刺是金属切削加工中产生的普遍现象之一，也是金属切削理论研究中迄今为止尚未解决好的两大难题(毛刺的生成与控制，切屑的处理与控制)之一[1-3]。毛刺出现在工件加工边、角、棱的地方或已加工表面上，直接影响被加工工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度，使得工件装配困难，难以满足公差要求。零件上的毛刺硬化和脱落是裂纹开始的源头，因而毛刺会降低工件的使用寿命，甚至会使其运转失效，危及操作人员的安全[4-6]。

铝合金是航空航天领域应用比较多的一种材料[7]，有的工件要通过切削得到所需要的形状、尺寸，切削过程中又不可避免的会产生毛刺，其毛刺又制约着航空零件表面质量的提高。为此，探究切削过程中毛刺的形成机制，抑制和减少毛刺的产生是需要解决的重要问题之一。由于铣削过程的复杂性，国内外学者[8-12]对金属切削过程中毛刺的形成机制研究主要集中在车削和钻削中，对铣削过程中毛刺的形成机制的研究相对较少。本课题以航空用6061-T6铝合金材料为例，利用ABAQUS软件探究其毛刺的形成过程，并对抑制毛刺产生提供参考性建议。

1 建立铣削有限元模型

1.1 铣削模型的简化

由于铣削模型的复杂性，可以通过合理的假设，将复杂的三维有限元模型简化为二维平面的有限元模型[13]。铣削加工中，刀具相对于工件做进给和旋转运动，刀具的轨迹为次摆线。铣削过程中其切削厚度是连续变化的，如图1a所示；……