航空发动机机匣切削加工变形控制及参数优化研究

何春双1，孙宁2，李晓伟1，段卜文2，刘余1，孙剑飞2（1 中国航发成都发动机有限公司；2 北京航空航天大学机械工程及自动化学院）

摘要：Ti175钛合金薄壁机匣因刚度较低，在精加工过程中易受切削力作用产生加工变形，导致尺寸与形状精度难以稳定控制。为此，开展Ti175合金的切削力测量试验，建立切削力模型；基于有限元方法建立机匣精加工阶段的让刀变形预测模型，探究不同压紧条件与辅助支撑方案对变形的控制效果。利用自主搭建的刚度检测装置开展机匣径向刚度现场试验，径向刚度实测与有限元仿真结果最大相对误差不超过15%，从而验证所建模型的可靠性。采用NSGA-Ⅱ算法进行参数优化，与原工艺相比，优化参数使受力变形约降低63. 1%，材料去除率约提升5%，实现加工精度与效率的协同提升。

关键词：航空发动机机匣；加工变形；切削力；有限元仿真；工艺优化