基于灰色系统理论的球头铣刀螺旋铣孔切削参数优化

发布时间：2022-01-11 12:27

　　螺旋铣孔工艺技术是适用于典型难加工材料的制孔工艺技术。本文基于球头铣刀钛合金螺旋铣孔试验,测量了三向切削力,分析了切削参数对径向力和轴向力的影响,以减小径向切削力、轴向力切削力和提高切削效率为优化目标。利用灰色系统理论计算了灰色关联系数、灰色关联度和平均灰色关联度,得出了试验范围内多目标优化的最优切削参数组合。 

【文章来源】：中国工程机械学报. 2020,18(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

螺旋铣孔原理

采用正交试验设计方法，以切削速度（v）、每齿进给量（St）、每转轴向切深（a)3个因素为目标分别设置3个水平。参数设定范围考虑了钛合金的切削速度要求（不大于100 m/min[2]），以及球头铣刀能承受的情况，具体试验参数如表1所示。其中，每转轴向切深表示每公转一周刀具向下进给的距离，切向每齿进给量表示每个切削刃切向切削的厚度。所测得的切削力经过滤波后取平稳阶段的最大值，加工过程如图2所示。2 试验结果分析

图3为表1中第8组切削参数条件下测得的三向切削力随时间变化的切削力信号。从图中可以看出，x向力和y向力的变化趋势基本一致，开始突然增加接近50 N，随后逐渐稳定在18 N左右，稳定后围绕横坐标轴呈类正弦函数波动；轴向力开始突然增加到380 N左右，然后趋于稳定在76 N左右，稳定后的轴向力值基本均在横坐标轴以上，在一定范围内呈类正弦函数波动，且呈连续性，选取稳定切削阶段作为有效切削力，对各个参数下测得的切削力利用Dynoware软件进行滤波，结果如表1所示。2.1 切削参数对径向力的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]Optimization of Cutting Parameters in Helical Milling of Carbon Fiber Reinforced Polymer[J]. Haiyan Wang,Xuda Qin,Dongxu Wu,Aijuan Song.  Transactions of Tianjin University. 2018(01)
[2]基于田口算法和灰色关联理论的车削参数多目标优化研究[J]. 许贤博,邵华.  工具技术. 2015(08)
[3]基于灰色系统理论的车削参数多目标优化(英文)[J]. 覃孟扬,刘大维,罗永顺,李玉忠.  机床与液压. 2013(24)

硕士论文
[1]钛合金螺旋铣孔工艺与钻孔工艺对比试验研究[D]. 王萌.天津大学 2014



本文编号：3582781