基于模糊评判的机床类型选择及切削参数优化

对影响机床选择的各个因素进行了分析,利用模糊数学理论,根据零件几何特征、机床装夹尺寸、加工范围、加工精度、加工表面粗糙度等因素建立了机床优化选择的理论模型,并利用模糊综合评判法确定了机床选择的隶属度及最大综合评判指标,在创成式CAPP系统中实现了机床的合理自动选择.建立了ABAQUS有限元模型,对机床的钻削过程进行仿真,分别得到了理论上和经验上的切削参数与切削力、切削参数与加工表面残余应力的关系曲线图,从而找到了最优的切削参数.     

基于模糊评判的深孔刀具选择及切削参数优化

主要就影响深孔刀具选择的各个因素进行分析,利用模糊数学理论从待加工特征的尺寸、刀具几何角度、刀具耐用度、刀具最小供油或排屑面积、加工的表面粗糙度、尺寸精度以及工件材料等因素建立了深孔加工刀具优化选择的理论模型,通过模糊综合评判法确定了深孔加工刀具的隶属度及最大综合评判指标,在创成式CAPP系统中实现了刀具的合理自动选择。建立ABAQUs有限元模型,对枪钻钻削过程进行仿真,分别得到了理论和经验切削参数与切削力、加工表面残余应力的曲线图,从而确定了最优的切削参数。     

切削参数智能选择系统的研究与开发

介绍了一套材料切削加工参数智能选择系统的研究与开发。该系统基于切削参数工程数据库的经验参数选择；采用模糊综合评判及模糊聚类方法对切削加工性能未知的材料进行切削参数的选择；采用机械最优化方法对特定加工目标的材料切削参数进行选择；采用人工神经网络方法对具有大量加工经验的材料切削参数进行选择。多种方法的结合有效地实现了切削参数的合理选择，并使切削参数的选择具有一定的智能水平。     

小型工件加工过程中切削参数的影响分析

切削参数的选择对加工效率、加工质量和生产成本均有重要影响。通过对复合机床加工小型工件的工序分析,计算出工序中不同切削参数作用下产生的切削力以及切削热;利用ABAQUS建立有限元模型,分析切削热、切削力对工件形变的影响,最终实现切削参数的合理选择。     

电化学蚀刻加工工艺及装备研发

为解决由难切削材料制成的薄壁长筒类零件表面加工难题而研制出一整套电化学蚀刻专用机床及工装系统。利用该机床对以钼单晶基体化学气相沉积钨涂层为材料的薄壁工件进行加工,并对其电化学蚀刻加工工艺参数进行优化选择。结果表明,电化学蚀刻专用机床可以高效地对薄壁长筒类零/部件进行自动化蚀刻加工,为由难切削材料制成的薄壁长筒类零件表面加工提供了一条崭新的途径。     

微小型薄底零件的轴向车铣实验研究

研究跨尺度微小型薄底零件的轴向车铣加工过程中,切削参数对表面粗糙度和切削振动的影响规律。在选择的切削用量范围内,采用正交实验法对切削参数进行了优选实验,对切削振动和表面粗糙度进行了检测。实验结果表明,在精密微小型车铣复合加工机床上进行跨尺度微小型薄底零件的加工,采用匹配的切削参数可以获得较好的表面粗糙度。     

基于动力学不确定性的重型切削工艺参数优化

针对数控重型切削加工过程的切削稳定性具有不确定性的特点,提出了在切削稳定性和机床工作能力的约束下,获得最大材料去除率的工艺参数优化方法。根据重型切削加工的工艺特点建立三维动力学模型,以机床的固有频率、阻尼比、刚度和切削力系数作为不确定因素,结合排零定理和边理论对其进行不确定性分析,获得稳健的切削稳定性叶瓣图,结合切削深度、刀具直径和刀具齿数的关系,为加工过程选择能获得最大切削深度的刀具。在此基础上,建立工艺参数优化模型,选择最佳的轴向切削深度、径向切削深度和主轴转速的组合,最后以一台加工中心上某型号发动机缸体表面的粗加工过程为例进行了验证。     

高效高质量铣削参数多目标优化方法研究

机床的切削参数决定着机床加工的质量及加工效率,传统的切削参数选择方法基于工人经验,很难实现加工质量与效率的最优。针对以上问题,提出了一种面向高效、高质量加工的数控机床铣削参数多目标优化算法。算法以铣削四要素(切削速度、每齿进给量、切削深度和切削宽度)为优化变量,以最小切削力和最大材料去除率为优化目标;采用基于Tent映射的混沌初始化多目标粒子群优化模型进行参数优化,采用优化前后不同参数组合构建四因素四水平的正交实验,以表面粗糙度值作为加工质量主要表征,比较优化前后参数组合的实验结果。结果验证了优化方法和优化模型的有效性。     

超精密车削表面粗糙度的控制与优化

金刚石车削是利用高精度机床与锋利的单晶金刚石刀具加工出尺寸精度高、表面完整性好的零件的一种金属加工技术。用回归分析的方法，根据金刚石车削铝合金的实验结果可以建立表面粗糙度预测模型，这种方法能够以较少的实验次数获得大量的加工信息。在一定条件下，利用优化设计软件可以实现切削参数的优选，用优选得到的最优切削参数组合进行超精密加工，能够获得超光滑加工表面。     

基于特征的切削参数建模研究

为解决在选择切削参数时如何参考工件的几何特征信息这个难题,借用物元理论对切削参数进行建模,并建立一种基于特征的具有通用性的切削参数数据结构,利用物元理论中的对象识别和评判方法,解决了加工特征的相似性查询问题,并开发了基于特征的金属切削数据库系统。     

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。     

基于特征的切削参数建模研究

为解决在选择切削参数时如何参考工件的几何特征信息这个难题,借用物元理论对切削参数进行建模,并建立一种基于特征的具有通用性的切削参数数据结构,利用物元理论中的对象识别和评判方法,解决了加工特征的相似性查询问题,并开发了基于特征的金属切削数据库系统.     

CAM环境下飞机结构件加工刀具及切削参数自动推送技术研究

加工刀具及切削参数选择作为工艺决策的重要环节,目前仍依赖人工经验,严重影响工艺决策质量和效率。针对上述问题,提出了一种基于模糊综合评判法的加工刀具及切削参数决策方法,基于历史加工数据从刀具属性、加工状态和加工效果三方面对数据库中加工刀具及对应的切削参数进行综合评价,从而实现加工刀具与切削参数的优选,通过CAA开发技术,实现了在CAM环境下的加工刀具及切削参数自动推送,有效提升了工艺设计效率和质量,通过飞机典型结构件应用案例表明了方法的有效性。     

基于BP神经网络的微铣削切削比能预测

针对微铣削加工过程中功率和加工能耗变化问题,对微铣削机床主轴系统加工功率进行了采集。建立了主轴转速、每齿进给量和切削深度3个重要切削参数影响切削比能的BP神经网络预测模型。通过45#钢子午线轮胎模具微铣削试验,获得试验数据样本来训练和检测BP神经网络,实现了不同切削参数组合下切削比能的预测,并利用遗传算法对切削参数进行寻优。预测和优化结果表明,最小切削比能可在最大切削参数组合下取得。因此在不考虑表面粗糙度和刀具磨损的情况下,高水平的切削参数组合可获得大的材料去除率和相对较小的切削比能,提高加工效率并降低加工能耗。     

CVD涂层刀具高速铣削大理石试验

为了探索高速铣削大理石的切削特性,改善大理石加工表面质量,使用CVD氮化钛涂层刀具进行高速铣削大理石试验。通过显微镜观测刀具磨损表面,并采用网格法计算出刀具磨损面积,探讨切削参数的改变与刀具磨损情况的关系;利用粗糙度测试仪检测大理石加工表面粗糙度,研究切削参数对大理石加工表面质量的影响。最终得到刀具磨损量和大理石表面粗糙度均与切削速度负相关,与进给速度和切削深度正相关。试验结果表明:所建立的数学模型显著性很高,能够较准确地揭示刀具磨损量和大理石表面粗糙度与切削参数间的关系,为合理选择切削参数以提高大理石加工表面质量提供了一定理论基础。     

由幅相频率特性评价机床的动态稳定性

一、前言金属切削机床加工过程的动态稳定性不仅与机床本身的动态特性有关,而且与切削速度、主轴转速、切深、进给速度,刀具的材质和几何参数以及工件的几何形状等切削条件也有关。在加工中为了获得机床切削过程的稳定性,保证工件的精度和表面光洁度的要求,通常按机床切削稳定边界图来选择加工条件。这种稳定边界图,有时也称梅律特(Merrit)图,明确地提供了绝     

基于三维矢量的切削加工性综合评价方法研究

基于三维空间矢量,提出了多维切削加工性综合评价模型,并在此基础上建立了通用性三因素评价模型,可以快捷、简便地对材料切削加工性进行定性及定量表征,有利于指导并优化切削加工工艺及切削加工参数的选择。     

可转位刀片槽形设计的模糊（Fuzzy）综合评判

在自动化生产中，可转位刀片断屑槽形设汁的优劣对加工过程影响极大。本文利用模糊（Ｆｕｚｚｙ）数学方法对槽形设计进行综合评判，所评判的因素集包括断屑情况、切削刀、刀具磨损和加工表面完整性。     

直线刃阴极电解加工的试验与过程仿真

为了便于过程控制和工艺参数选择,利用直线刃阴极进行了电解加工平面的试验,总结了工艺参数对切削深度和表面质量的影响规律;基于电解加工理论,建立并求解了加工过程电场的数学模型,得到了工件阳极表面的变化曲线,分析了切削深度实测值与计算值的误差,结果表明:可以利用该模型进行电解加工过程的模拟、工艺参数的预测以及加工精度的分析。     

铣削20CrMnTi钢已加工表面粗糙度的试验研究

采用正交试验法研究CBN直柄平底立铣刀高速铣削20CrMnTi淬硬钢时切削参数对已加工表面粗糙度的影响。通过极差分析方法研究了切削参数对表面粗糙度的影响程度,通过单因素试验法得到了切削参数对表面粗糙度的影响规律,建立了基于指数函数的切削参数与表面粗糙度的关系模型。利用预测模型得出的表面粗糙度与试验的结果进行误差分析,说明所建立的模型能比较准确地对表面粗糙度进行预测。试验结果表明：各因素的影响程度从大到小依次为铣削深度、每齿进给量和切削速度,表面粗糙度随每齿进给量和铣削深度的增大而增大,随切削速度的增大而减小。