汽车主模型检具是依据数模将金属材料铣削成1:1的模型,是车身制造与检验的基础,用于检测车身装配、零部件间相互位置关系、间隙、形面高度差等是否满足设计要求,有助于保证汽车零件、各功能模块在流水线装配过程中的匹配性和后期车辆维修过程中的互换性,在车辆的设计制造过程中扮演着重要角色。AA5083铝合金拥有许多突出优点,如可塑性强,强度好,价格低,抗腐蚀性好,加工时燃料消耗少,环境影响小,作为钢和铸铁的替代品,在汽车检具制造领域有大量的需求。但是检具在加工时由于壁厚薄,材料切除量大,加工工艺主要依靠工程师经验,容易造成加工变形、表面粗糙度难以控制。本文针对上述问题开展研究,主要内容如下:1、根据残余应力生成机理,利用有限元软件Advant Edge FEM对工件加工完成后的残余应力进行分析,通过ABAQUS软件对由残余应力释放引起的工件变形进行模拟仿真。研究在AA5083铝合金铣削中,残余应力的分布和工件的最大变形量随刀具前角、后角、螺旋角的变化规律。在此基础上,以工件最小变形量为目标,通过Taguchi方法对刀具几何参数进行优化,优选出适合加工AA5083铝合金薄壁件刀具几何参数。2、以汽车翼子板检具薄壁件为研究对象,通过对仿真过程中关键技术进行探讨,建立薄壁件铣削变形三维有限元仿真预测模型。在此基础上,研究三种切削模式(往复铣削、跟随部件和跟随周边)和四种加工顺序对薄壁件变形的影响,找到最适合该检具薄壁件加工工艺。3、通过Design-Expert试验设计软件对薄壁件铣削试验进行设计。根据试验测量结果,使用响应曲面法(RSM)提出控制因素(切削用量)与响应参数(表面粗糙度、加工变形)之间的二阶预测模型,利用方差分析法(ANOVA),分析控制因素对响应参数的影响大小。在此基础上,以表面粗糙度和加工变形同时最小为目标,分别使用RSM优化函数和人工蜂群算法(ABC)进行优化,比较优化结果,得到最佳切削用量组合。4、分别对薄壁件铣削刀具角度、加工方法、切削用量优化结果进行试验验证,以此为基础,提出汽车翼子板检具薄壁件加工变形与表面质量控制方案。根据优化方案对汽车翼子板检具薄壁件进行加工,测量加工完成后的检具变形值。检测结果表明:与原有加工工艺相比,经加工工艺优化后的检具薄壁件加工变形平均下降了约35%,更好地满足了主机厂的制造要求。