影响航空整体结构件加工变形的因素很多，但主要的因素是毛坯残余应力、装夹应力和加工应力。总体上，航空整体结构件加工中材料的去除率高达90%~95%，随着材料大量切除，原有毛坯内部的残余应力平衡状态被打破，工件内部残余应力在结构件处于低刚度条件时，结构件内部的应力将达到新的平衡状态，从而导致几何变形的产生。围绕航空整体结构件数控加工变形问题，浙江大学柯映林教授于2000年在国内率先开展了相关研究，重点关注了航空整体结构件数控加工变形预测、工艺控制与安全校正等关键技术问题。
本书内容汇集了浙江大学柯映林教授课题组，以及从柯映林教授团队博士毕业的孙杰教授、王秋成教授等分别在山东大学、浙江工业大学等单位继续从事该领域工作所完成的研究成果。
本书系统地介绍了航空整体结构件加工变形的产生机理、预测方法及校正策略，深刻分析和展示了解决整体结构件数控加工变形过程中各方面的理论实质及其相关技术内容，并在讲解各实现方法时给出相应的实例，使得本书应用性更强，实用价值更高。全书共6章，按照毛坯质量控制、切削加工模拟、变形校正三个方面的内容进行组织，分别介绍航空结构件毛坯残余应力的测试与消除、金属材料切削加工数值模拟、航空整体结构件铣削加工变形预测、航空整体结构件变形影响因素分析以及航空整体结构件加工变形校正理论和方法，力求系统性、实用性与先进性相结合，理论与实践相交融。
第1章绪论
1.1引言
1.2航空整体结构件的定义、特点与分类
1.2.1航空整体结构件的定义和特点
1.2.2航空整体结构件分类
1.3航空整体结构件制造现状
1.3.1国外航空整体结构件制造技术
1.3.2国内整体结构件制造技术分析
1.4航空整体结构件数控加工变形因素分析
1.5本书的章节内容
第2章铝合金结构件毛坯残余应力分析
2.1航空铝合金毛坯类型及应力特点
2.1.1模锻毛坯及应力特点
2.1.2预拉伸板材
2.2预拉伸板材毛坯残余应力测试
2.2.1残余应力测试方法、特点
2.2.2基于裂纹柔度法的残余应力测试理论
2.2.3裂纹柔度法测试残余应力规程
2.2.4残余应力的计算和不确定度分析
2.3深冷法降低铝合金构件残余应力试验研究
第3章金属材料切削加工有限元模拟分析
3.1高速切削加工有限元建模技术
3.1.1工件材料热力耦合模型
3.1.2工件材料失效分离准则
3.1.3刀具、切屑接触与摩擦模型
3.1.4局部耗散热与绝热剪切现象
3.2铝合金7050-T7451材料模型
3.2.1铝合金7050热物理参数
3.2.2静态力学性能
3.2.3动态力学性能
3.2.4本构方程
3.3平面正交切削加工有限元模拟
3.3.1加工过程分析
3.3.2加工表面残余应力分析
3.3.3刀具角度与切削工艺参数优化
3.4斜角切削有限元模拟
3.4.1斜角切削有限元模型
3.4.2加工表面残余应力分析
3.5铣削过程的三维数值模拟
3.5.1铣削过程三维有限元模型
3.5.2三维铣削模拟结果分析
3.5.3薄壁工件三维铣削算例
第4章航空整体结构件铣削加工过程物理仿真与变形预测
4.1切削力预测模型
4.1.1机械力学模型
4.1.2统一力学模型
4.1.3切削力学模型试验验证
4.2铣削温度场模型
4.2.1传热学模型的简化
4.2.2铣削温度场有限元模拟
4.3数控铣削加工物理仿真系统
4.3.1物理仿真系统架构
4.3.2数控铣削加工物理仿真过程
4.4缩比结构件铣削加工变形预测
4.4.1铣削加工路径
4.4.2铣削加工过程建模与仿真
4.4.3模拟结果与分析
4.4.4加工变形试验验证
4.5航空整体结构件的铣削加工模拟
4.5.1航空整体结构件加工工艺分析
4.5.2面向有限元仿真的整体结构件加工工艺简化
4.5.3面向有限元仿真的整体结构件模型简化
4.5.4整体结构件铣削加工模拟及分析
第5章航空整体结构件加工变形影响因素分析
5.1环境温度对工件变形影响及变形补偿
5.1.1铝合金材料热膨胀特性
5.1.2温度变形有限元建模
5.1.3温度变形补偿系统
5.2毛坯残余应力重新分布对工件变形影响
5.2.1材料去除引起工件变形数值分析
5.2.2材料去除引起工件变形试验研究
5.3加工应力对工件变形影响分析
5.3.1加工工艺参数对加工应力影响
5.3.2刀具结构参数对加工应力影响
5.3.3加工应力对工件变形影响试验研究
5.4不同因素对工件变形影响权重分析
第6章航空整体结构件加工变形校正理论和方法
6.1加工变形校正方法
6.1.1变形校正中参数确定的两种原则
6.1.2通用校正方法
6.1.3航空整体结构件加工变形校正方法的适用性分析
6.2航空整体结构件反弯弯曲变形校正理论与方法
6.2.1弯曲变形校正理论分析
6.2.2U形截面工件变形校正理论建模
6.2.3弯曲变形校正数值仿真
6.3航空整体结构件扭转变形校正理论与方法
6.3.1扭转变形校正有限元分析
6.3.2扭转变形校正方法在典型隔框零件中的应用
6.4弯扭变形安全校正理论研究
6.4.1校正极限载荷的确定准则
6.4.2不同准则极限载荷确定的唯一性分析
6.4.3典型隔框零件弯曲变形校正极限载荷的确定
6.5滚压变形校正理论与方法
6.5.1滚压校正基本原理
6.5.2滚压应力形成机理分析
6.5.3滚压过程有限元建模
6.5.4滚压工艺参数与变形校正量关系研究
6.5.5滚压变形效果试验验证
参考文献
