高速切削工艺参数优化系统

使用正交试验法对粗糙度指标进行优化,得到了合理的切削参数,达到了提高零件加工表面质量和生产效率的目的,并且对切削工艺参数优化系统的设计思路和实现方法进行了较详细的叙述。通过本切削工艺参数优化系统运用正交试验等方法优化切削参数,从而建立尾翼零件切削参数数据库,为保证型号产品的加工质量提供技术支持。     

基于过程集成优化的复杂曲面数控铣削性能分析

针对复杂自由曲面变曲率、大扭曲的特征及其铣削性能难预测的问题,提出加工过程的集成优化的切削性能分析方法,在曲面多轴铣削工作流程中综合评价和提高切削加工效率和质量。建立了自由曲面体零件多轴加工集成优化铣削模型,集成切削加工刀位轨迹计算、切削仿真与机床运动仿真、切削力预测、工艺参数优化工作流程及其输入输出文件,实时从输出文件中解析提取计算结果参数,有效分析预测切削参数与切削力对加工效率和质量的影响,实现复杂自由曲面铣削过程的集成与全局优化。将该方法应用于大型混流式水轮机叶片的数控铣削性能分析,并与生产数据进行对比,进一步验证了所提加工过程集成优化方法可有效分析和预测大型自由曲面的数控铣削性能。     

高精度高硬度花键滚齿加工工艺研究

介绍了风电齿轮箱中重要零件太阳轮轴高精度花键滚齿工艺控制方法,分析了该零件在花键的滚削加工中各精度指标超差的原因,重点对花键加工的滚削方法和切削参数进行了探讨和优化,提出了提高加工效率和稳定质量的切削参数和切削方式。     

铝合金高速数控铣削参数优化

文章对电子行业深孔薄壁铝合金零件的高速切削参数的优化进行了系统研究。文章以去除效率为优化目标,确定了切削参数的优化和切削数据筛选的新方法。首先以切削稳定域理论分析了高速铣削的最大稳定转速及其临界切深,并根据机床功率、切削表面质量、刀具变形和刀具强度等约束条件对切削数据进行理论筛选,根据所提出的理论筛选的数学模型,得到了优化的切削参数。实践表明,文章提出的参数优化和数据筛选方法,可以有效地保证数据高速切削的质量,并显著提高加工效率。     

金属切削过程物理仿真技术的应用

为提高薄壁弱刚度零件的加工质量及加工效率,提出了基于金属切削过程物理仿真软件AdvantEdge,对铝合金材料薄壁弱刚性零件的切削过程进行了物理仿真分析,得到了不同几何参数的刀具在切削过程中所产生的切削力和切削热分布趋势。通过分析切削力、切削热,对刀具几何参数进行了优化;同时以切削力为优化目标对切削参数进行了优化。利用优化后的刀具及切削参数指导实际生产,使得该零件在实际加工过程中,切削变形得到了控制,尺寸精度和几何精度满足了设计要求,并使铣削加工效率提高了15%以上。     

基于离散粒子群算法的复杂曲面微小零件切削参数优化研究

采用常规方法计算零件切削参数优化目标函数和约束条件时,忽略了生产效率和粗糙度两个变量,导致优化参数作用下的零件加工表面粗糙度较大和加工总工时较长。为提高生产效率和降低生产成本,提出了基于离散粒子群算法的复杂曲面微小零件切削参数优化方法,选择切削速度和进给量作为待优化切削参数,确定参数优化目标方向,对微小零件加工的功率、切削力、进给量及粗糙度等进行约束,利用粒子群算法求解优化目标和约束条件组成的数学模型,得到切削速度和进给量最优解。选择微小齿轮毛坯、铣刀及机床进行滚齿加工的对比实验,并采用设计方法和常规方法获取不同切削深度下的切削参数优化值。结果表明,设计方法减小了齿轮加工表面粗糙度,缩短了齿轮加工总工时,提高了滚齿表面质量和生产效率。     

薄壁零件的车削

针对薄壁零件的车削，设计了加工工艺、切削刀具和切削参数，选择合适的切削液，进行了试验研究。试验结果表明：优化切削工艺、切削参数，可以减少薄壁零件车削中的变形，加工出合格的薄壁零件。     

典型轴类零件车削加工专家系统的研究

针对典型轴类零件在实际生产中人工编制工艺效率低下、切削参数选择不合理等问题,依据金属切削加工理论,通过分析典型轴类零件车削加工的专家经验,提出了基于Visual和Sql Server建立典型轴类零件车削加工专家系统。系统先通过对零件三维模型的识别,提取出能够用于制定工艺的零件信息,进而采用基于规则推理的技术,实现典型轴类零件的工艺方案自动制定、刀具和切削参数自动选择优化等。     

解决鼓轮类零件的变形问题

鼓轮类零件属于典型的薄壁套零件,极易变形。通过对原加工方式进行分析,提出了合理的改进方案,采用优化工艺路线、轴向压紧工装夹紧方式和优化刀具切削参数等措施,减少了加工过程中的各种变形,使加工的零件达到了图样的技术要求。     

翼片的数控加工工艺研究

通过对翼片类零件的结构分析,指出了装夹定位方式、加工方法及切削参数是影响其加工质量的主要因素,并结合实例,提出了3种因素的选择方法,为翼片的加工提供了质量保证。在翼片的数控加工工艺研究过程中,涉及到零件加工过程建模技术、基于正交试验法的切削参数优化技术以及淬硬钢的高速切削技术,这些技术的应用分析对装夹定位方式、加工方法及切削参数的选择效果明显,所得结论与实际加工检验数据基本一致,对翼片的加工具有实际指导意义。     

一种典型数控铣切削参数的优化方法

提出一种典型数控铣加工中切削参数的优化方法。利用测量啮合角来表示切削力的大小,通过大量实验数据建立表示切削力的数学模型。利用模糊逻辑理论拟合切削参数数据集,使拟舍后的切削参数数据集能够在实际加工中具有通用性。根据工件的几何特征来计算啮合角,从而判定切削力以确定各加工区域的进给速度。     

多失效模式下电阻制动系统的可靠性建模与分析

针对电阻制动系统在多种失效模式下的建模问题,对电阻制动系统的建模方法和可靠性模型参数估计方法进行了研究,对电阻制动系统易损件及相应的失效模式进行了统计,提出一种基于故障树的多失效模式可靠性建模方法和基于最小二乘法和遗传算法的参数估计方法,利用系统整体及各部件的可靠度模型进行了可靠度分析和寿命预测。分析结果表明,考虑失效模式建立可靠性模型可以直观地揭示失效模式对产品可靠性的影响趋势,有利于产品的维护和寿命预计,为可靠性提高制定有效措施提供了依据。     

航空机匣工件车削加工变形预测及切削参数优化研究

以航空机匣工件某车削工序为对象,结合切削过程力学仿真及有限元分析方法,实现了其车削加工过程中加工变形量的预测。然后,以背吃刀量为设计变量,以加工效率为目标函数、以加工变形量为约束条件进行了车削加工切削参数优化研究,采用整数规划优化方法,通过改变走刀次数及合理分配每次走刀的背吃刀量,减少了加工变形量、提高了切削效率,实现了航空机匣工件的高效切削。     

Application of Orthogonal Central Composition Planning of Experiments to Optimize the Turning of KhVG-Hardened Steel by Cutting Ceramics

A solution of the problem of optimization of the technological process of turning KhVGhardened steel (HRC 55) is presented. The radial component of cutting forces during the machining of hardened steel by cutting ceramics is accepted as the optimization parameter. The influence of two factors, the cutting rate and feed per revolution, were examined. An orthogonal central composition plan was used to solve this problem. The empirical dependence of the radial component of the cutting force on the cutting rate and feed per revolution is presented. The character of the influence of each factor on the parameter optimization is determined. The optimal values of factors corresponding to the minimum value of the radial component of the cutting force were finally determined.     

大型铝合金薄壁回转体零件表面粗糙度与切削三要素对应关系研究

铝合金薄壁回转体零件广泛应用于核工业、石油化工、航天等众多领域。但其刚性差、硬度低,加工时易产生变形,尤其是大型薄壁件较难保证设计要求的精度和表面粗糙度,因此其切削加工一直是一个难点。针对该类零件精度稳定性差、表面粗糙度不易保证、生产效率低的现状,通过正交试验分析,应用多元线性回归方法拟合出粗糙度公式,得到了大型薄壁回转体零件表面粗糙度与切削三要素对应关系,得出粗糙度的变化规律曲线,从而为切削参数优化控制表面质量提供了理论依据。     

面向单元切削过程的切削参数优化模型

针对目前采用加权方法构造切削参数优化模型时权重的不确定性问题和同一工件不同工序和走刀的切削参数耦合问题,基于统计学原理提出一种面向单元切削过程的切削参数优化模型以实现多切削参数组优化问题的解耦.提出并利用体积价值系数、面积价值系数、体积切除率和面积切除率建立以单位时间利润率或单位时间利润为目标函数的优化模型,以解决加工质量、加工难度、加工效率、加工成本和加工利润之间的权重确定难题,开发基于单元切削过程的切削参数优化软件,以300M钢为对象进行切削参数优化:在生产任务饱满时,采用优化的切削参数比采用经验切削参数可以提高单位时间利润率1.55倍,在生产任务不饱满时,采用优化的切削参数比采用经验切削参数可以提高利润40%.计算结果表明,所提出的切削参数优化模型显著降低了切削参数优化问题的难度,具有良好的可用性.     

大型金属整体件加工精度提高的方法研究

航空与机床行业的大型复杂运动件普遍采用整体式结构,其装配与加工精度提高离不开金属切削加工技术的研究。将CAE技术与金属零件加工工艺相结合,针对大型金属整体件加工提出了一套改善金属零件加工精度的系统解决方案; 并采用测试技术验证该解决方案的可行性。切削加工工艺仿真及切削力测试对比结果表明,采用仿真技术进行工艺参数优化是可行的; 通过保持现有的切削材料速率、提高主轴转数,可以降低刀具的周向、进给方向的切削力近50℅。采用该技术可有效进行参数优化及并指导工艺改进。     

TC11钛合金力热耦合仿真分析及双目标参数优化

针对TC11钛合金材质的某型航天盘类零件难加工问题,采用ABAQUS仿真平台,基于实际切削参数,对车削过程中的切削力、热分布规律以及切削参数交互作用进行了研究。首先采用单因素实验,探究了切削力和热分布规律,其次采用正交实验法,研究了交互作用下的切削力和热分布规律,并拟合出切削力、热的多元线性回归模型,最后对回归模型进行双目标优化。实验结果表明,切削用量对切削力的影响排序为:切削深度>进给量>切削速度,对切削温度的影响排序为进给量>切削速度>切削深度。回归模型高度拟合试验,算法寻优可以有效地优化切削参数,降低切削力和切削热。     

硬质合金立铣刀磨损寿命研究及切削参数优化

为了研究硬质合金立铣刀磨损寿命与切削参数的关系,基于二次回归法建立刀具磨损寿命与切削参数的数学模型,用F检验法分析模型的拟合程度。通过正交试验法设计铣削模拟方案,用Deform3D软件进行仿真实验,并用MATLAB求解模型系数。为了提高刀具寿命,基于立铣刀磨损寿命模型建立切削参数优化模型,对切削参数进行优化,并对优化结果进行反向试验。实验结果表明优化模型可以对影响立铣刀寿命的切削参数进行优化。     

基于遗传算法的铣削加工参数模糊优化系统研究

优化铣削参数对于降低铣削加工成本、提高生产率有重要的作用。传统的铣削参数优化模型中,铣削参数和条件约束的匹配取值往往是通过实际加工的经验获得,这种结果具有不确定性和模糊性。文章分析了模糊参数优化的数学模型,根据模糊集合原理将模糊模型转化为一个传统的单目标模糊优化问题,借用IDEF1x方法建立了铣削参数模糊数据库模型,并运用遗传算法（GA）为优化引擎开发实现了模糊优化系统。给出的运行实例表明该优化系统对铣削参数优化具有更好的效果,同时,系统为CAPP优选铣削参数提供了支持平台。