薄壁网格锥壳铣削不再只靠黑箱：切削力先预测，变形再按壳理论算，四个测试集准确率均超93%
核心概要
薄壁网格锥壳铣削时，筋条分布让局部刚度随刀位突变，切削力把工件沿法向压出弹性退让，实际壁厚因此小于理论切深。新做法把有限元仿真当作源域、真实铣削实验当作目标域，用迁移学习先预测法向切削力，再把预测载荷送入等效刚度解析模型算出变形。在四个测试集上，该方法的预测准确率为93.05%至95.27%，高于CNN、PINN和TL三个对照模型。
深度剖析
薄壁网格锥壳的铣削变形预测改为先预测法向切削力、再由解析模型算变形，而不是让网络从刀位特征直接输出变形值。 此前的做法分两类：解析法多面向薄板、框梁或一般薄壁件，对筋条周期分布造成的局部刚度突变适应性不足；有限元法建模成本高、参数依赖强，难以在大量刀位和多种工况下快速给出结果。 在网格锥壳铣削实验中，该方法在M1至M4四种训练模式下准确率为93.05%、95.27%、94.98%和94.12%，同一测试集上CNN为89.85%至91.56%，PINN为91.47%至92.55%，TL为90.69%至92.35%。
变形计算分成两段：迁移学习网络负责复杂工况下的切削力映射，解析模型负责载荷作用下的壳体挠度。 迁移学习网络以共享特征编码器提取加工状态特征，用最大均值差异对齐仿真样本与实验样本的分布，再以少量实测切削力样本微调；解析一侧把周期性“筋-蒙皮”结构等效为正交各向异性锥壳，按单位胞元均质化得到方向相关的弯曲刚度。 验证在五轴龙门机床上进行，毛坯为6061铝合金整体旋压锥壳，大端直径1100毫米、小端800毫米、高500毫米，共48个网格，经七轮铣削把壁厚从6毫米加工到筋条残余壁厚2.5毫米，每轮切深0.5毫米；从七组实验得到5600个样本，划分为C1至C4四个目标域数据集，每个1400个样本，源域由多轮有限元仿真构成C5至C16。
启示与展望
验证范围是6061铝合金整体旋压成形的薄壁网格锥壳，在五轴龙门机床上经七轮铣削完成，以法向切削力为主要中间变量，判定准确的标准是预测变形与实测值偏差在正负0.04毫米以内。方法面向薄壁加筋曲面构件的铣削误差预测与工艺参数优化场景，读者可据此判断其与自身构件几何和工艺条件的接近程度。
目标域真实铣削样本数量有限，方法依赖有限元仿真源域提供宽工况覆盖，再靠少量实测样本校正真实工况偏差。准确率以正负0.04毫米偏差为判定阈值，四个测试集的结果在93.05%至95.27%之间，尚未给出该阈值之外更严格精度下的表现。