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针对数控铣床在切削过程中产生的振动对工件表面质量的影响,提出以低振动和高表面质量为优化目标,对切削参数进行优化。以VDF-850A铣床为研究对象对45号钢进行铣削正交试验,通过建立振动采集系统,采集振动信号提取振动特征值并测量工件表面粗糙度值,应用最小二乘法拟合数据建立了振动和粗糙度数学模型。利用层次分析法确定两目标函数权重,使用平方和加权法对两目标函数加权拟合成综合目标评价函数,运用粒子群算法优化切削参数。试验结果表明:应用粒子群算法优化后的切削参数进行加工可有效的降低振动和提高表面质量。 相似文献
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切削参数优化对于加工质量、生产效率、加工成本、产品利润具有非常重要的意义.数控加工过程中,单位生产成本和加工精度很大程度上决定了零件加工成本的高低和加工质量的好坏.建立以单位生产成本与加工精度为双目标的多工序车削优化模型进行切削参数优化选择十分必要.多工序车削模型同时充分考虑了粗精的刀具耐用度、切削功率、切削进给力、稳定切削区域、刀具表面切削温度及精车表面粗糙度等实际约束条件.运用高斯变异和多项式变异的NSGA-Ⅱ算法对多工序车削模型进行比较优化计算,优化实例表明多项式变异的NSGA-Ⅱ算法获得了更好的加工精度、单位生产成本的Pareto最优解集以及相应的粗精切削参数.用多项式变异的NSGA-Ⅱ算法得到的优化粗精切削参数进行切削试验,得到与NSGA-Ⅱ算法优化的加工精度、单位生产成本基本相符,为多工序车削切削参数优化提供了实践指导. 相似文献
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基于遗传算法的车削用量优化 总被引:1,自引:0,他引:1
在实际生产过程中,特别是对大型零件粗加工时,选择最优的车削用量可以极大地提高生产效率.本文讨论了以车削用量为目标的车削加工优化建模问题,基于MATLAB平台,采用遗传算法对多变量目标函数进行优化,获得了最优化结果.本文研究成果对切削加工三要素的确定具有指导意义. 相似文献
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大数量级小孔零件加工由于孔数量多、孔径小和无法根据加工中的震动和噪声判断加工情况进而调整切削参数等,造成加工效率低、排屑困难、易断钻头等问题。对大数量级的小孔零件进行分组实验,在基础理论切削参数基础上进行等间距数值分级的多组加工参数对照实验,在多组实验结果上得出更具体的可选用区间;在得到的区间上进一步进行连续加工实验观察刀具磨损,并且借助显微镜辅助分析磨损情况,得到可行且能连续加工的稳定切削参数。最后运用数据分析软件SPSS进行切削参数和加工结果之间的多因素分析来构建数学模型,求出转速S、进给速度F、退刀量R′各切削参数的可行区间及最优参数,按照该参数进行实际的数控加工实验,验证了该方法的可行性和稳定性。 相似文献
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为有效降低钛合金TC4铣削过程中的刀具磨损及能耗的同时提升效率,以合力弯矩、加工能耗、加工效率为优化目标开展多目标优化研究。通过单因素试验分析切削参数影响规律,通过响应曲面试验建立径向基神经网络预测模型。最后将预测模型整体引入粒子群算法中进行帕累托前沿求解得到若干组合理的切削参数组合。试验结果表明:神经网络预测模型的预测精度达95%以上;多目标优化模型的优化结果可使钛合金铣削加工过程中的合力弯矩减小28.98%、加工效率提高25.93%、加工能耗减少13.08%,可为钛合金铣削加工切削参数的选择及多个生产目标之间的协调提供有力支持。 相似文献
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为了使金属切削加工中,能实现切削参数的实时优化,保证产品质量和设备效率,提出了一种新的切削参数最优化方法,引入加工时间、加工精度、加工成本三个目标控制量,建立了多目标非线性规划模型。并用惩罚函数法将多目标非线性约束规划问题转换成无约束非线性单目标规划问题。通过对神经网络和粒子群算法的有机结合,并充分利用了粒子群算法和BP网络各自具有的优点,对模型进行了求解。数值试验表明该方法能较好地解决切削参数的优化问题。 相似文献
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基于正交试验法的高速铣削工艺参数优化设计 总被引:2,自引:2,他引:0
文章使用硬质合金刀具对铝合金(2A70)叶轮进行高速铣削试验,研究分析了不同的切削参数的选择对叶轮叶片加工的表面粗糙度影响.首先采用多因素的正交试验分析了各因素对高速铣削过程中四个目标值的影响;然后利用极差分析方法分析试验结果,指出各个因素对表面粗糙度影响的主次顺序,并确定最优的切削生产条件.试验结果表明:对于铝合金叶片等曲面的加工选择合理的切削参数范围可以获得最小加工表面粗糙度,对于叶片类曲面的高速铣削参数优选具有一定的指导意义. 相似文献
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以VMC656高速五轴数控加工中心为研究对象,研究了采用球头铣刀进行切削时,切削热所产生的温度对工件加工精度的影响。基于传热学和金属切削理论,建立了数控加工中心高速切削铝材时球头铣刀温度场数学模型,利用有限元软件ANSYS,仿真分析了球头铣刀在典型工况不同切削参数条件下温度场分布及变化规律,以及切削速度、切削厚度、进给量等参数对切削温度的影响。研究结果表明,在金属切削过程中,切削温度对刀具寿命和工件加工精度都有很大影响,因此必须采取措施,降低切削温度,有助于提高刀具寿命和加工质量。 相似文献
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肖军民 《组合机床与自动化加工技术》2015,(1)
基于P20模具钢数控球刀铣削试验,对表面粗糙度的影响因素进行了研究。在试验数据极差分析的基础上得出了如下结论:加工残留高度是球刀铣削粗糙度最重要的影响因素。基于试验数据,利用最小二乘多元线性回归方法,推导并求解出P20模具钢球刀铣削粗糙度的数学模型。利用最优化设计方法和MATLAB优化工具箱,以加工效率为目标函数和以粗糙度预测模型为约束条件,针对实际的问题优选了铣削工艺参数。优化的工艺参数在保证表面加工质量的基础上可大幅提高加工效率,这为数控加工企业降低生产成本提供了重要的理论依据和案例参考。 相似文献
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在切削加工物理分析的基础上探讨铣削力和切削加工参数之间的关系,建立铣削非圆曲线的力学模型,采用单因素试验法设计铣削试验,通过最小二乘法确定铣削力模型系数。以非圆曲线为例,完成了数控恒力切削测力实验,试验结果表明:该方法能够使切削力在非圆曲线的加工中基本保持不变,改善了曲线的加工质量,缩短了加工时间,在提高加工效率和精度方面具有优势。 相似文献
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分析叶片数控加工中影响表面粗糙度的主要因素,推算出插补与走刀步长、加工残留高度的计算公式,并分析其余切削参数对表面粗糙度的影响,在实际应用中具有指导意义. 相似文献