铝合金框梁零件加工变形仿真与预变形装夹技术

黄康华1，谢雨良2，徐志鹏1，周文萌2，龚汉民2，李思觅3，张建富4，梁桂强5，冯平法2，4，冯峰２（1.昌河飞机工业（集团）有限责任公司；2.清华大学深圳国际研究生院；3.东莞理工学院机械工程学院；4.清华大学机械工程系；5.北京领航科工教育科技有限公司）

摘要：铝合金框梁薄壁零件被广泛应用于航空航天领域，然而在机械加工过程中该类零件往往出现严重变形，铝合金毛坯的初始残余应力是导致加工变形最主要的因素。本研究以典型单面三框零件为研究对象，并以“生死单元”的方式开展了加工变形有限元仿真，提出了以预变形装夹方法为核心的加工变形控制方法，设计了适用于典型单面三框零件的装夹布局，开展了加工变形控制方法的有效性验证。实验结果表明，相对于传统的真空吸盘装夹方式，本研究提出的预变形装夹方式能够在最大变形量和平面度两个指标方面分别实现66.5%和55.8%的优化。

关键词：机械加工；变形仿真；预变形装夹；薄壁零件