题目：铝合金薄壁件的加工工艺优化及控制

铝合金薄壁件优点众多，被广泛地应用于航空航天等行业。但因其在精加工时极易产生切削振动、变形等问题，造成零件超差甚至报废。找到一种适用于生产阶段的，控制薄壁件加工质量的方法，对整个行业来说具有重大意义。而本文正是以加工工艺的优化和控制为研究对象开展研究的。
首先，论文分析了切削振动产生的原因及切削力的分布方式。为了有效控制切削振动，论文将切削过程进行合理的物理模型简化，并分析了影响切削振动的各因素及影响切削力分布的各因素。通过分析得出了在铝合金薄壁件生产过程中，可以利用加工工艺优化的方法改善表面质量的结论。
其次，论文提出加工顺序优化的方法，有效地改善了零件的表面质量。在该过程中利用了有限元软件ANSYS，利用软件对被加工零件分别做模态分析及谐响应分析，同时结合工程经验，给定了不同加工顺序下的切削参数取值。并根据获得的参数实施了切削对比实验，根据实验结果对比不同加工顺序的优劣性。实验证明，新的工艺方案更有利于获得表面质量较高的零件，而效率上两者相当。
再次，论文使用D-最优实验设计方法优化切削参数，进一步地改善了零件表面质量。分析切削参数优化过程中，结合现有的条件及可用资源，设计了两步寻优D-最优试验方案，并按该方案执行实验。通过分析实验所获数据，获得了切削参数的最优组合水平，并根据该组合参数做切削实验，实验结果证实了D-最优实验设计的有效性。
最后，为了提高了实验效率、降低了实验成本，论文研究了使用计算机仿真技术部分代替了实际实验的方法。不同于其他切削计算机仿真技术的研究，本文给出了准确的铣刀和零件的数字模型，并做了铣削过程三维仿真。研究利用了有限元非线性接触分析原理，使用有限元软件ANSYS-LS/DYNA做切削过程仿真实验。仿真结果证明了其对工艺优化和控制具有一定的指导性作用，可以部分代替实际实验。这一结论有利于推进设计-制造并行工程及计算机仿真在切削实验中的应用。