铣削加工仿真及工艺参数优化
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机械加工中的工艺参数优化与控制随着科技的不断发展,机械加工工艺也在不断的完善和优化。
工艺参数作为机械加工的重要组成部分,对加工质量和效率起着至关重要的作用。
本文将探讨机械加工中工艺参数的优化与控制,以期提高加工效率和质量。
1. 工艺参数的重要性工艺参数是实现机械加工目标的关键因素,包括切削速度、进给速度、切削深度、刀具半径等。
合理的工艺参数可以提高切削效率,降低加工成本。
因此,优化和控制工艺参数对于机械加工至关重要。
2. 工艺参数优化的方法2.1. 实验方法实验方法是工艺参数优化的一种常用手段。
通过设计实验方案,对不同工艺参数进行试验,并根据实验结果分析和比较,确定最佳的工艺参数组合。
这种方法可以直观地了解工艺参数对加工效果的影响,并找出最优参数。
然而,实验方法耗时耗力,且对于工艺变量比较多的情况下,需要大量的实验数据,因此有时候并不切实可行。
2.2. 数值模拟方法数值模拟方法是近年来受到广泛关注的优化方法之一。
通过建立机械加工的数值模型,可以在计算机上模拟不同工艺参数下的加工过程,并通过模拟结果分析和优化工艺参数的选择。
相较于实验方法,数值模拟方法具有模拟速度快、成本低的优势,可以在短时间内得到较为准确的结果。
然而,数值模拟方法需要依赖于精确的材料性能数据和切削力模型,精度会受到一定的限制。
2.3. 响应面方法响应面方法是一种结合实验和数值模拟的方法。
通过一系列的实验和模型建立,得到响应面方程,进而通过响应面优化工艺参数。
这种方法可以在实验次数较少的情况下,较为准确地获得最佳的工艺参数组合。
响应面方法在实际应用中被广泛采用,具有可操作性强和经济实用的特点。
3. 工艺参数的控制优化工艺参数只是第一步,如何控制工艺参数的稳定性对于保证加工质量和效率非常重要。
在机械加工中,工艺参数的控制可以通过以下几个方面实现。
3.1. 加工设备的控制加工设备是工艺参数控制的基础,稳定的加工设备可以提供稳定的运行环境,有助于保持工艺参数的一致性。
doi: 10.12052/gdutxb.2000486061铝合金铣削工艺参数多目标优化唐超兰,谢义(广东工业大学 机电工程学院,广东 广州 510006)摘要: 铝合金加工工艺参数的选择是影响铝合金零件加工效率和加工质量、降低制造成本、提高设备使用寿命的关键因素。
以6061铝合金为研究对象, 对铝合金铣削工艺参数多目标优化进行了研究。
以主轴转速、进给速度、轴向进给量、径向进给量和刀具直径为实验因素, 进行了五因素五水平铣削正交实验, 采用遗传算法优化的反向传播神经网络预测模型建立铣削参数与表面粗糙度之间的非线性关系。
在此基础上, 建立了以材料去除率和加工表面粗糙度为优化目标的多目标铣削参数优化模型, 使用基于NSGA-II算法开发的gamultiobj函数对优化模型进行求解。
结果表明, 优化后的6061铝合金高速铣削工艺参数范围为主轴转速12 000 ~ 13 000 r·min–1, 径向进给量0.19 ~ 0.21 mm, 进给速度1 272~1 300 mm·min–1, 轴向进给量6~8 mm, 刀具直径4 mm。
关键词: 6061铝合金;正交试验;铣削;工艺参数;多目标优化中图分类号: TH161.1 文献标志码: A 文章编号: 1007–7162(2020)05–0087–07A Multi-objective Optimization of Milling Parametersfor 6061 Aluminum AlloyTang Chao-lan, Xie Yi(School of Electromechanical Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China) Abstract: The selection of parameters in aluminum alloy processing is a key factor that affects the efficiency and quality of aluminum alloy parts processing, reducing manufacturing costs and improving equipment service life.Multi-objective optimization of the parameters of 6 061 aluminum alloy milling process was studied. With the five process parameters of spindle speed, feed speed, axial feed, radial feed and tool diameter as experimental factors, a five-factor and five-level orthogonal experiment of 6 061 aluminum alloy high-speed milling was performed. The experimental results were analyzed by GA-BP prediction model to establish the non-linear relationship between milling parameters and surface roughness. On this basis, a multi-objective optimization model was developed aiming at the maximum material removal rate and the lowest surface roughness, and the model was solved by the gamultiobj function based on the NSGA-II algorithm. The results show that the optimized process parameters of 6 061 aluminum alloy high-speed milling range at the spindle speed of 12 000~13 000 r·min–1, with radial feed of0.19~0.21 mm, feed speed of 1 272~1 300 mm·min–1, axial feed of 6~8 mm, and tool diameter of 4 mm.Key words: 6061 aluminum alloy; orthogonal experiment; milling; process parameters; multi-objective optimization铝合金零件具有质量小、强度高、加工性能好等优良性能,被广泛应用于航天、医学、汽车等领域[1-2]。
GH4169铣削残余应力研究及工艺参数优化李锋;陈振;赵德中;李文科【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2024()3【摘要】GH4169材料在航空、航天热端部件的制造中应用较多,为了改善GH4169材料的工件疲劳寿命、提高加工效率,文章设计了GH4169铣削工艺参数与工件表面残余应力之间的正交试验。
通过试验,建立了铣削参数与铣削表面残余应力之间的经验公式,分析了铣削参数对铣削表面残余应力的影响规律。
另外,应用遗传算法,以铣削表面残余应力、材料切除率的期望值为优化目标,对铣削参数进行了多目标优化,并对优化结果进行了试验验证。
结果表明:切削速度对X、Y向残余应力的影响是最主要的,每齿进给量对于X向残余应力的影响次之,对于Y向残余应力的影响最小;切削深度对于X向残余应力的影响最小,对于Y向残余应力的影响次之;较小的切削速度和较大的每齿进给量有利于获得期望的表面残余应力,切削深度的变化对残余应力的影响较小;优化的铣削参数组合为:v_(c)=26.64m/min,a_(p)=0.45 mm,f_(z)=0.10 mm/z,a_(e)=0.25 mm,可以降低GH4169材料表面残余拉应力,提高切削效率,为GH4169零件铣削参数的选取提供依据。
【总页数】6页(P134-139)【作者】李锋;陈振;赵德中;李文科【作者单位】西安航空学院飞行器学院;西安航空学院机械学院;西安航空发动机(集团)有限公司【正文语种】中文【中图分类】TG147【相关文献】1.面向多目标的高温合金GH4169铣削工艺参数优化2.微铣削高温合金GH4169表面残余应力分析与预测优化3.面向表面残余应力的GH4169铣削工艺参数区间优化4.GH4169高速铣削加工残余应力分布规律试验5.Al7075-T6薄壁件铣削残余应力建模及工艺参数优化因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。