五轴侧铣直纹面叶轮的铣削温度控制不好,不仅会对刀具与工件产生破坏,还会影响加工后的表面纹理。对直纹面叶轮五轴侧铣削温度场进行建模与仿真研究,可以实现对叶轮加工过程中铣削温度的预测,并通过改变铣削参数来控制铣削温度,减小高温对工件与刀具的不利影响,获得更理想的表面纹理。首先,建立五轴侧铣直纹面叶轮铣削温度场模型。将铣削面微元化,分析各个产热区域的产热量,利用有限长线热源温升模型推导出加工区域铣削温度场模型。通过考虑刀具加工过程中的实际情况,对铣削温度场模型进行修正,为铣削温度场的仿真以及热变形的计算提供理论基础。其次,基于DEFORM对加工微元体过程中的温度进行仿真。将叶轮叶片的复杂曲面简化为微元面,分别针对侧铣铝合金微元平面和曲面、钛合金微元平面和曲面进行温度场仿真,并获得四种情况特征时刻下的微元工件、刀具上的温度场云图,及整个加工过程中特征点上的温度随时间的变化曲线,并为叶轮叶片以及“S”试件铣削加工温度场仿真提供数据。再次,基于WORKBENCH对加工“S”试件与叶轮叶片的温度场、变形场进行仿真。将铣削微元的仿真结果以线热源载荷的方式分别施加到叶轮叶片与“S”试件上。以铝合金“S”试件为加工对象,设计加工和测试方案,利用热电偶测量加工过程中的温度变化情况,验证仿真结果是否正确。然后,将重新计算的温度场以载荷的方式再次施加到两种工件上,计算热变形场。最后,建立叶片热变形对表面形貌的影响模型,并计算叶片表面的纹理方向。分析热变形对表面形貌影响的原理,并进行数学建模。计算工件产生热变形后的瞬时未变形切屑厚度,并在其基础上建立表面形貌方程。利用表面形貌方程计算表面纹理,同时给出利用边缘检测法计算表面纹理方向的方法。