发动机缸盖面铣加工时,部分切屑会飞入水套中,引起卡屑现象。水套是发动机冷却液循环流动的通道,残留在其中的切屑使得冷却液循环流动不畅,导致发动机的异常温升,对发动机的服役造成安全隐患。另外,缸盖油道相贯孔处毛刺难以有效去除,残留的毛刺会影响油道的清洁度并加剧零部件磨损。基于此,以某型号发动机缸盖为研究对象,针对水套卡屑问题,一方面研究切削参数对切屑尺寸的影响,通过改变切削参数,主动控制切屑尺寸,以利于后续清洗工艺可以有效地带走切屑;另一方面,通过CFD仿真,优化清洗工艺,使得切屑能够更顺利的被清洗液带走。针对油道相贯孔毛刺难以去除和检测的问题,一方面研究切削参数对毛刺尺寸的影响,建立切削参数和毛刺尺寸的模型,另一方面,通过有限元仿真分析,确定不同水射流载荷下,所能去除毛刺其高度与厚度的最大比值,进而可以根据已建立的毛刺尺寸数学模型,反求合适的加工区间。论文首先通过变参数面铣实验,建立了基于切削参数的切屑尺寸数学模型,以清洗试验残留切屑尺寸为约束条件,根据等值线图优化出合适的加工区间。其次,通过ANSYS Fluent模块进行了清洗工艺仿真研究,探究了不同清洗方案(单一入口、组合入口),流体速度、壁面压力和流域全压力情况,优选出较好的清洗方案,并于临港进行了发动机缸盖清洗试验验证,仿真结果与实验较为吻合。然后,通过变参数钻削实验,建立了切削参数和毛刺尺寸之间的数学模型。最后,基于ABAQUS仿真分析,确定额定载荷下,所能去除毛刺尺寸,再根据之前建立的毛刺尺寸和加工参数之间的数学模型,即可反求合适的加工区间。在该区间内加工,可以确保后续高压水射流清洗工艺可以有效去除相贯孔毛刺。