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活塞作为柴油机传递运动和动力的关键部件,其加工质量和工艺可靠性直接影响柴油机的服役性能。本文对铝合金活塞裙加工中切削力、切削温度和加工残余应力进行了研究,利用粒子群算法对切削加工参数进行了优化,主要内容包括:1.基于Johnson-Cook流动应力模型及Oxley切削模型,建立了 ZL109铝合金活塞裙加工中切削力的预测模型,研究了切削力随切削参数和刀具参数的变化规律。利用镜像热源法建立了切削温度预测模型,分析了不同切削速度下的温度分布情况。2.基于金属切削原理和弹塑性相关理论,分析了活塞加工中应力的分布,建立了ZL109铝合金活塞裙切削加工残余应力的预测模型,研究了活塞裙加工残余应力随切削参数和刀具参数的变化规律。3.根据弹塑性有限元理论,采用DEFORM有限元软件建立了 ZL109铝合金活塞裙切削加工三维有限元模型,对活塞裙切削加工过程中的切削力、切削温度和加工残余应力进行了有限元仿真,分析了切削用量和刀具几何参数对切削力、切削温度以及加工残余应力的影响。4.根据活塞裙加工特点,在加工工艺系统各项性能参数约束条件的基础上,引入了残余应力约束条件,完成了优化问题中的约束条件的定义。采用粒子群算法进行切削参数优化,获得了最佳切削参数组合已达到高效加工的目的。本文的研究工作可为活塞切削加工和切削参数的优化提供参考和理论依据。