本项目来源于中国工程物理研究院科学发展基金。在我院武器研制生产中，薄壁零件占有相当比重。零件的加工变形是影响和限制该类零件加工精度进一步提高的重要因素。在实际生产过程中，主要是通过基于定性分析和经验基础上的一些工艺措施来控制和减少加工变形，这往往需要较大的时间和试验投入，存在一定的盲目性。本文研究提出通过数值计算的方法，对加工过程中的主要物理因素及其对加工变形的贡献进行描述，在此基础上建立比较精确的加工变形预测模型，对工艺措施的效果提供预示。对于一些重要工件来说，数值预测可以节省试验次数和时间，改进和提高该类重要零件的制造工艺水平。 针对薄壁零件加工过程的特点，本文详细论述了弹塑性有限元法的基本理论及处理方法。结合工程实际，确定了薄壁球壳加工工艺模型，分析了影响薄壁球壳加工变形的力学因素，建立了薄壁球壳加工变形的力学模型和有限元模型。在进行深入分析研究的基础上选用功能强大的MARC仿真软件对薄壁球壳在车削加工中受切削力和夹持力作用下的加工变形状况进行了有限元数值模拟仿真，并对仿真结果进行了实验验证。实验结果表明本文建立的数值模型能较好的反映实际加工过程中的零件变形。 本项目研究达到了预期目的，对开展相关研究工作具有指导意义。本文在理论与实践上的研究成果包括：论文摘要1)本文提出的通过数值模型预测薄壁零件加工变形的思想，能够有效 对比分析加工过程中的主要物理因素对加工变形的影响，预测各种工 艺改进措施的效果，降低试验成本，改进和提高重要零件的制造工艺 水平。2)分析了夹持力、切削力、切削热等主要因素，以及机床、工具等工艺 装备对工件加工变形的影响，适当的简化了薄壁零件加工过程，建立 了薄壁球壳加工工艺过程中工件变形的力学模型。3)文中利用弹塑性有限元理论和计算机仿真技术，研究了薄壁球壳的车 削加工变形的数值模型。利用MARC仿真软件模拟得到的结果与实验 测得的数据基本一致，模拟结果误差在合理范围内，说明所建立的 薄壁球壳加工变形的力学模型和有限元模型正确可信。4)运用本文提出的数值模拟方法进行一系列仿真模拟计算，能够对各种 工艺改进措施的效果进行比较准确的预测，并由此建立模拟结果数据 库，从而用于指导工程实践，改进产品加工工艺措施，提高产品加工 效率，降低生产成本。