7A09铝合金隶属于7系航空铝合金的范畴,该系铝合金相较于其他系铝合金具有一系列的优点,如热变形性能较好、淬火域较宽、强度较高以及优异的耐腐蚀性,故常被用来制造机翼上的翼面蒙皮、大梁等,所以该合金在航空制造领域的应用潜力十分巨大。目前,针对该合金的研究仍主要集中在热处理和材料性能方面,对于其切削加工性和表面质量方面的研究还较少。鉴于此,本文通过改变合金淬火工艺来探究其对应的切削加工性及表面质量。首先,对7A09铝合金分别进行了油淬、水淬和双液淬火处理,借助于扫描电镜观察合金的第二相特征,组织中可见化合物破碎后沿压延方向排列,其中双液淬火态的第二相弥散程度最大且均匀,水淬态次之,油淬态的第二相明显较少且分布不均匀。借助显微维氏硬度计,对三种淬火态7A09铝合金的硬度值进行检测,其结论与微观组织所得结论相吻合,即硬度值为:双液淬火态＞水淬态＞油淬态。其次,通过准静态压缩和动态冲击试验,可得7A09铝合金的动态力学行为。即在准静态压缩试验下7A09铝合金尚未呈现屈服现象,但加工硬化已然出现。究其原因:材料在发生塑性变形时,其内部晶格出现了严重的畸变现象,从而对材料内部的滑移也产生了一定的阻碍作用。同时,应变率的提高会使合金的流动应力也随之增大,进而呈现出应变率强化效应,当冲击温度较大时,材料又会表现出明显的热软化效应。通过分离变量法和非线性拟合法可得三种淬火态工件各自对应的Johnson-Cook本构参数。然后,将Johnson-Cook本构参数导入至Deform-3D有限元软件中,对其进行切削加工仿真研究,可得对应的应力场和温度场分布,并可知切削参数改变时切削力和切削温度对应的变化规律。在切削加工时可得其应力分布如下:位于第二变形区的应力分布相对较均匀,但第一变形区的应力分布十分不均且其变化梯度也相对较大,同时,最大应力也分布于该区。切削时工件的温度基本略高于常温,而切屑的温度则相对较高,刀尖的温度为三者中最高。双液淬火态工件因其硬度最大,致使其切削力和切削温度均高于另外两种淬火态工件。最后,对仿真所得结论进行实验验证,并对工件已加工表面质量进行观察分析。可知:仿真所得切削力和切削温度虽与实验值存在偏差,但均在容许范围内。同时,增大切削速度和降低进给量均可提高工件已加工表面质量,但切削深度却对其影响较小。因油淬态工件的硬度最低,塑性最大,故切削加工时塑性变形也最为严重,所以油淬态工件相较于另外两种淬火态工件的表面质量更差。