过去的研究表明,工件表面粗糙度和残余应力这两个衡量表面质量的指标对机械零件的使用性能和寿命均会有直接的影响,表面粗糙度的大小会直接影响到零件的摩擦磨损、疲劳强度、传动精度和配合性质;表面残余应力会影响工件的疲劳强度、耐腐蚀性和可靠性从而影响工件的使用寿命。2024铝合金具有优异的综合性能,在航空航天领域得到了广泛的应用,被用来制造各种高负荷的零件和构件,如飞机上的骨架零件、隔框、翼肋和铆钉等零件。经过超精密加工后的零件也可用于精密仪器、核工业等条件要求比较苛刻的领域,这些领域对零件表面质量有很高的要求,既要求极高的精度和较小的表面粗糙度,又要求加工表面残余应力能达到更高的规定要求。目前对2024铝合金的研究主要集中在组织性能影响及材料热处理方面,对其在切削加工及切削参数方面的研究较少。因此本文希望通过研究其超精密车削加工后的表面质量,从而为制备高质量表面铝合金提供借鉴,对其在精密领域的应用也具有重要意义。本文围绕着2024铝合金超精密车削过程的有限元模拟和实验,对表面质量情况进行了相关研究,所做的工作概括如下:1.建立了铝合金金刚石超精密车削有限元仿真模型,对车削过程中的切削力、切削温度的仿真结果进行了分析,初步推测了仿真的可靠性。2.通过建立的仿真模型,研究了切削速度、进给量、切削深度对工件表面残余应力的影响规律,并以低残余应力为目标进行了参数优化。3.进行了超精密车削实验,分析了车削后表面微观形貌及缺陷的成因,并通过单因素实验分析了主轴转速、进给量、切削深度与表面粗糙度之间的关系规律。4.根据车削加工实验获得的表面粗糙度正交实验结果,建立表面粗糙度的预测模型,经过显著性检验和实验对比的验证,确认了预测模型的可靠性。5.对车削实验结束后的试件表面进行了残余应力的检测,验证了有限元仿真的可靠性。