基于响应曲面法的GH4169铣削参数优化及实验研究

机械加工的表面质量会极大地影响零部件的使用寿命。该文以降低镍基高温合金GH4169加工过程中的表面粗糙度为目标，对镍基高温合金GH4169的铣削参数进行优化。基于响应曲面法分析了铣削参数(转速、进给量、切削深度)对表面粗糙度的影响规律，建立了铣削参数与表面粗糙度之间的二次多项式模型并进行了验证，确定了降低表面粗糙度的最优工艺参数组合。研究结果表明，当A=928.34 r/min,B=243.35 mm/min,C=0.2 mm时，粗糙度可达到0.143μm。采用最优参数组合进行加工实验，并对铣削加工后的表面粗糙度进行测量，得出粗糙度实测值与模型预测值的相对误差为0.2%,可见所建立的模型是准确的。可满足某些航空航天高精度零部件表面质量特性，因此该模型对GH4169铣削加工具有指导意义。     

基于响应曲面法的NOMEX蜂窝芯超声复合铣削力预测模型构建

铣削力是NOMEX蜂窝芯加工中主要的物理量,铣削力不仅影响加工质量,还影响蜂窝的固持状态。由于蜂窝芯材料的力学性能及切削性能不同于常用的金属材料,现有的金属切削力公式无法适用于超声复合铣削蜂窝切削力的计算。针对此问题,开展了NOMEX蜂窝材料超声复合切削实验,采用中心复合响应曲面法,建立了超声复合铣削NOMEX蜂窝材料的三方向铣削力预测模型,并将模型计算出来的数据与实验数据对比,验证了预测模型的有效性。基于该模型,研究了各个因素对铣削力的作用规律及各个因素之间的交互作用。结果表明:该模型可以有效预测超声复合铣削蜂窝材料过程中的铣削力;铣削宽度对铣削力影响最显著,其次进走刀速度,切削深度对切削力影响最小,交互项对铣削力也影响显著;铣削力随走刀速度、铣削深度和铣削宽度增加而增大。     

基于中心复合响应曲面法的42CrMo高速铣削试验分析

基于中心复合响应曲面法对42CrMo进行铣削试验,建立了铣削力分量与表面粗糙度的二阶响应预测模型,运用统计学方法对预测模型进行统计学检验,检验结果表明各预测模型的显著性较高,试验值与预测值的拟合程度良好。运用遗传算法对预测模型进行非线性多目标优化,获得了Pareto最优域,构建了Pareto最优前沿图,以优化铣削参数。试验结果表明:轴向切深对各铣削力分量的影响最大,对表面粗糙度影响最大是每转进给量,主轴转速与每转进给量的交互项对表面粗糙度也有显著性影响。最后对优化的铣削参数进行实验验证,验证结论表明总体优化预测结果良好。     

高速铣削7475铝合金铣削力试验研究

为了探究铣削加工参数对7475铝合金铣削力的影响,基于响应曲面法设计试验,建立了7475铝合金铣削力预测模型,运用方差分析法检验了模型及显著性并研究了单因素铣削参数及其交互作用对铣削力的影响规律.试验结果表明:每齿进给量f和轴向切深ap、每齿进给量f和径向切深ae的交互作用对铣削分力Fx的影响显著,参数因素的交互作用对...     

基于标准粒子群算法的GH4169高速铣削表面粗糙度研究

采用单因素和正交实验法,研究了整体硬质合金刀具高速铣削GH4169高温合金时切削参数对表面粗糙度的影响规律,结果表明,每齿进给量对表面粗糙度的影响十分显著,铣削速度和铣削深度对表面粗糙度的影响较小;基于标准粒子群算法建立了表面粗糙度与切削参数之间的经验公式,并对经验公式进行了实验验证,结果显示,基于标准粒子群算法建立的经验公式能有效预测GH4169高温合金高速铣削过程中的表面粗糙度,为铣削参数优化、铣削表面质量控制提供了依据。     

低温冷风高速铣削TB6钛合金切削力建模与分析

通过TB6钛合金高速铣削试验,研究低温冷风条件下硬质合金立铣刀高速切削高强度合金的切削力变化规律。建立切削力多元二次回归预测模型,运用方差分析检验模型的拟合度,建立模型特征曲面。结果表明:建立的铣削力模型预测值与实测值有较高的一致性;每齿进给量和铣削深度对铣削力影响极显著;冷却条件不同,切削参数交互项对切削力有着不同的影响效果。     

粉末冶金材料铣削加工质量预测模型研究

粉末冶金材料是一种典型的难加工材料,加工质量不易保证。针对这一问题,在粉末冶金零件铣削后表面粗糙度建模的基础上,采用BBD(Box-Behnken Design)响应曲面法设计试验,研究并优化了粉末冶金材料铣削加工质量预测模型。运用方差分析检验了这一预测模型的拟合度,并就铣削过程中工艺参数对加工表面粗糙度的影响规律进行显著性与响应面分析,确认径向进给深度、切削速度,以及两者的交互项对加工质量有显著影响。粉末冶金材料铣削加工质量预测模型能够较为有效地预测粉末冶金材料铣削加工后的表面粗糙度,对铣削加工工艺参数优选具有参考价值。     

GH4169高温合金铣削力试验研究

针对高温合金材料GH4169的切削加工性差的特点,设计了铣削力测量试验,以研究切削用量、冷却措施等因素对高温合金数控铣削过程产生的铣削力的影响。通过铣削试验分析,得到了切削参数与铣削力的变化曲线,提供了合理的切削参数;利用线性回归方法建立了铣削力经验公式,并通过了试验验证;进行了干切削与乳化液冷却的铣削力对比试验。试验表明选择合理的切削参数和冷却措施能有效抑制铣削力的产生。     

基于响应曲面法的45钢铣削力试验研究

为采用较小的铣削加工用量,探究对45钢的铣削力的影响规律,采用基于曲面响应曲面法设计试验,建立了45钢铣削力预测模型,运用方差分析法检验模型,并研究了交互作用对铣削力的影响.试验结果表明:每齿进给量f和轴向切深ap、每齿进给量f和径向切深ae的交互作用对铣削力Fx的影响较显著,建立的铣削力预测模型精确度较高,为实际的精...     

PCD刀具高速铣削GH4169合金的刀具磨损规律研究

为研究PCD刀具高速铣削GH4169合金时刀具的磨损规律,采用单因素试验法分别对不同铣削参数下后刀面磨损程度随切削路程的变化进行对比。结果显示主轴转速对高速铣削GH4169合金时刀具磨损的影响不大,采用顺铣、切削液冷却的方式,并适当降低每齿进给量有助于减小刀具磨损。使用BP神经网络对试验数据进行训练,建立了刀具磨损预测的模型,预测结果与实际结果误差在5%以内。     

钛合金TC4铣削力的建模及试验研究

基于响应曲面法和正交切削试验,对大量铣削试验数据进行分析处理后得到具体加工环境下钛合金TC4的铣削力预测模型。通过方差分析得出该预测模型回归效果高度显著,通过铣削验证试验得出验证试验值与预测值高度一致性,说明该预测模型在常用切削参数范围内对铣削力的预测是有效的。试验结果表明,该预测模型有很好的实用性,并且能够为企业和研究者提供一定的参考作用。     

GH4169插铣参数对刀具寿命影响规律及磨损形貌研究

为了研究GH4169插铣加工中切削参数对刀具寿命的影响规律,采用正交试验法,使用整体硬质合金刀具进行GH4169的插铣试验。运用多元线性回归分析的方法建立刀具寿命的经验公式,分析了切削参数对刀具寿命的影响规律;并采用电子扫描显微镜(SEM)对刀具在不同阶段的磨损形貌进行观测。结果表明:在插铣加工高温合金GH4169过程中,铣削速度对刀具寿命的影响最大,其次是每齿进给量和径向切深。     

高速铣削GH4169镍基高温合金切削温度的研究

为了研究GH4169镍基高温合金在高速铣削过程中不同切削用量对切削温度的影响,采用正交试验法对其进行切削仿真,并对铣削加工仿真结果进行分析,得到切削用量与切削温度的关系。为验证仿真结果的合理性和准确性,进行了GH4169镍基高温合金高速铣削加工试验,对比分析高速铣削试验和高速铣削加工仿真的结果,验证GH4169镍基高温合金高速铣削仿真模型的准确合理。在已确定的加工仿真模型基础上进行单因素试验,研究不同切削用量对切削温度的影响。结果表明：在切削速度、每齿进给量和背吃刀量均增大的条件下,铣削温度都逐渐上升,但增长速率呈下降趋势。     

基于响应曲面法的表面粗糙度预测模型研究

分析以往建立表面粗糙预测模型方法的不足,采用响应曲面法（RSM）建立了钢及其合金铣削加工表面粗糙度预测模型。经检验,该模型预测精度高,泛化能力强,且可简便预测铣削参数对已加工表面的表面粗糙度的影响,有助于准确认识已加工表面质量随铣削参数的变化规律,为切削参数的优先和表面质量的控制提供了依据。     

钛合金盘铣振动模型预测及工艺参数优化

盘铣因其铣削力大和铣削效率高等特点被广泛应用于机械加工领域,但有关盘铣钛合金方面的研究相对较少。本文针对盘铣振动模型预测及工艺参数优化进行了钛合金盘铣开槽试验,采用信噪比试验设计法和响应曲面法进行主轴转速、切削深度和进给速度对振动加速度的影响规律分析。各因素对加速度的影响程度依次为切削深度>进给速度>主轴转速。采用信噪比试验设计法和线性回归技术建立振动加速度预测模型,根据预测结果与试验结果可知,两者误差较小,预测模型精度较高。     

镍基合金车削表面粗糙度理论分析与实验研究

高温合金GH4169具有良好的机械性能,广泛应用于航空、精密装配等领域。在精密车削加工中难以保证零件表面粗糙度要求。为了研究切削参数对加工表面粗糙度的影响关系,根据正交试验数据,运用极差与方差分析出切削三要素对加工表面粗糙度的影响关系,预测出表面粗糙度与切削三要素之间的最优模型,对分析表面粗糙度与切削三要素之间的响应关系,基于最优预测模型,运用多目标线性规划模型优化参数,得出在切削GH4169过程中的最优参数,为以后加工GH4169奠定了理论基础。     

基于响应曲面法的东非黑黄檀铣削力预测模型研究

东非黑黄檀是典型的难加工木材,铣削加工时刀具磨损很快。采用响应曲面法研究了东非黑黄檀铣削参数对铣削力的影响,并构建了铣削力的二元非线性回归预测模型。实验表明,主轴转速对铣削力的影响最大;回归模型对铣削力的预测值与实际值具有很好的一致性。该模型有助于对东非黑黄檀铣削参数进行优化。     

氮化硅铣刀角度对镍基高温合金切削力的影响

GH4169镍基高温合金属于难加工材料,为模拟其粗铣加工过程的切削力,在UG软件中建立不同前角、后角以及螺旋角的平头立铣刀模型,选择合适的铣削参数,采用正交试验法在ABAQUS软件中对氮化硅陶瓷铣刀铣削GH4169镍基高温合金过程进行仿真,探讨了铣刀几何角度对铣削力的影响规律,并获得了适合粗铣加工的铣刀角度组合。结果表明,螺旋角对铣削力影响较大,进给抗力随铣刀径向前角增大而减小。     

基于响应曲面法的高速铣削Ti6Al4V表面粗糙度的预测模型与优化

提出了一种铣削难加工材料钛合金Ti6Al4V表面粗糙度的建模方法。采用BBD响应曲面法,建立了用于表面粗糙度预测的多元回归模型,运用方差分析检验了该预测模型的拟合度,利用响应曲面法对表面粗糙度建立等值响应曲面,从而可以通过切削参数的优化在保证加工质量的前提下获得更高的材料去除率,实现难加工材料钛合金高效切削。     

6061铝合金高速铣削切削参数对表面粗糙度的影响分析

为了分析切削参数对工件表面粗糙度的影响规律,首先借助Deform-3D软件模拟出不同切削参数下铝合金工件的表面粗糙度值;其次采用二次响应曲面(RSM)法建立6061铝合金经高速铣削后的表面粗糙度预测模型并对模型的真实性进行显著性分析,分析铣削参数对工件表面粗糙度的影响;最后通过切削试验对仿真结果进行验证并得出最优参数组合。结果表明:在试验条件下,对6061铝合金铣削表面粗糙度影响的重要程度依次为背吃刀量主轴转速每齿进给量。