在高端制造领域,如航空发动机涡轮盘等关键部件的加工过程中,对表面质量提出了严苛要求,通常需将表面粗糙度控制在Ra≤0.8μm范围内,并精确调控残余应力分布以确保构件的疲劳强度。这一背景下,金属切削过程中"摩擦行为-切削力/热-表面质量"的非线性耦合关系成为制约加工精度提升的核心科学问题。传统经验试错法虽在工艺优化中仍有应用,但其存在成本高昂、研发周期冗长的固有缺陷;而现有有限元仿真技术虽能实现切削过程的数字化模拟,却因摩擦行为表征精度不足,导致关键加工参数(如切削力、温度场)的预测误差常超过20%,难以满足高精度制造需求。



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