基于雙刀車削工藝的加工參數多目標優化

孫捷夫 ，牟建偉 ，楊巍,唐臣升,劉本剛

(1.沈陽飛機工業(集團)有限公司，遼寧沈陽 110000；2.哈爾濱工程大學智能科學與工程學院，黑龍江哈爾濱 150000)

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LF2鋁合金屬于Al-Mg系防銹鋁合金，具有密度小、耐腐蝕、抗疲勞等優良性能，在航空制造領域中被廣泛用于制造擋片類零件，起到重要的介質密封和性能調整作用。擋片類零件形狀為中間有孔的圓環形薄片，主要特點是厚度薄，典型LF2鋁合金擋片厚度為0.2 mm，且對擋片兩端面的最大距離和表面粗糙度均有較高要求。LF2鋁合金擋片的加工一直是航空制造領域的難點，從結構角度，由于厚度薄、剛性差，導致加工過程中變形嚴重；從材料角度，由于塑性大、熱穩定性差，導致表面質量難以控制；從工藝角度，由于LF2鋁合金屬于有色金屬，加工工藝受限，采用磨削類加工方法會堵塞砂輪，在數控車床上車削加工是最優選擇。

在實際工程應用中，LF2鋁合金擋片傳統加工方法為在數控車床上“直接切”，即用切斷刀將擋片按最終厚度尺寸從毛坯上切下，這種方法產生的零件變形量大、表面質量差，無法滿足使用需求。部分工人采用“掉頭車”，在毛坯裝夾后，用切斷刀切斷零件并在軸線方向上留一定加工余量完成粗加工，再將粗加工后的擋片掉頭裝夾在自制夾具中，用外圓車刀車端面至最終尺寸。這種方法雖然相比“直接切”在表面質量上有一定改善，但兩端面的最大距離仍超過公差要求，且加工效率低。

目前，尚未查到國內外關于LF2鋁合金擋片零件車削加工的研究報道，擋片零件加工問題本質上屬于低剛度類零件加工領域問題，行業內學者對低剛度類零件加工方法取得了一定成果?！?br>