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。     

微细精密铣削表面粗糙度DRSM研究

DRSM方法具有序贯性、可旋转性、模型的稳健性以及试验次数少等优点,近年来逐渐运用在微细精密车铣加工运用中,笔者着重对微细精密铣削表面粗糙度进行DRSM分析,得出了微细精密铣削条件下工艺参数对表面粗糙度的影响规律,并进行了表面粗糙度的预测,有较强的理论实践和现实意义。     

TC18钛合金铣削表面质量试验研究

针对钛合金的难加工性、加工效率较低问题,以提高加工表面质量为研究目的,分析航空用TC18钛合金铣削加工参数对表面粗糙度、加工表面形貌及金相组织的影响变化。使用田口和优化设计模块两种设计方法进行试验,建立两种预测模型(指数模型及多元二次回归模型)并针对两种模型分别使用多目标遗传算法和响应面法以提高表面质量同时提高加工效率为目标进行参数优化。试验结果表明:各参数对表面粗糙度影响顺序为进给量f铣削深度a_p铣削宽度a_e主轴转速n;多元二次回归模型显著性较高,响应面优化参数组合所得表面形貌最优。观察TC18钛合金铣削加工截面金相组织,结论表明靠近加工表面的等轴α相被拉长,析出条状次生α相。     

铣削方式对微小精密零件加工表面质量的影响

铣削加工是精密零件加工的重要手段之一,不同铣削加工方式对微小精密零件的表面质量有很大影响。本文通过研究铣刀单齿的运动轨迹模型,分别建立顺铣和逆铣时的粗糙度计算模型,以某微小精密零件实际加工参数为例,对顺逆铣的表面粗糙度进行对比分析;以AISI4340钢为工件材料,对某微小精密零件的顺逆铣进行仿真,研究两种铣削方式的铣削力和表面残余应力。     

基于人工神经网络的微细车铣表面粗糙度预测模型

针对传统切削经验公式无法精确预测微细铣削零件表面粗糙度的问题,提出了一种基于人工神经网络的表面粗糙度预报方法。利用试验选择不同切削参数组合进行铣削试验,将试验结果分为两部分,一部分数据用作BP神经网络的训练样本并最终建立预报模型,另一部分用作测试样本,与相同切削参数条件下的神经网络预测值进行对比。从而证明BP神经网络对于微细铣削表面粗糙度值具有很高的预测精度。     

基于ANFIS的铝合金铣削加工表面粗糙度预测模型研究

分析以往建立表面粗糙度预测模型方法的不足，采用自适应神经模糊推理系统(ANFIS)建立了铝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，为切削参数的优选和表面质量的控制提供了依据。     

高速微铣削铝合金表面粗糙度的多指标正交试验研究

利用小型高速精密微铣削机床在6061铝合金表面加工微沟槽结构,对加工后的试件表面质量进行研究,以试件表面粗糙度Ra、Rz值为衡量指标,利用正交试验方法分析主轴转速、刀具悬伸量、进给量和轴向切深等因素对表面质量的影响。试验结果表明：试件表面粗糙度值整体变化趋势从大到小依次为中线区、顺铣区、逆铣区。主轴转速对表面粗糙度影响最显著,而其他因素随着表面质量要求的不同有所变化。综合考虑表面质量要求,最优组合为:刀具悬伸量为18mm,轴向切深为10μm,进给量为30mm/min,主轴转速为48 000r/min时,试件表面粗糙度最小,此时表面粗糙度Ra值为0.075μm,表面粗糙度Rz值为0.579μm。     

弯管外表面五轴数控铣削表面粗糙度仿真

根据核电主管道弯管外表面环形曲面难加工、表面质量不均匀的特殊性,考虑球头铣刀铣削加工弯管外表面质量的因素(几何因素)进行表面粗糙度数学建模,采用计算机模拟仿真的方法对模型的粗糙度进行分析。在五轴数控铣削情况下,进行路径规划,利用球头铣刀进行加工,通过设置不同工艺参数下的铣削加工条件进行实验验证。结果显示,实验结果与仿真结果具有较高的吻合度,模型输出表面粗糙度值Ra与实测值误差不超过14.6%,在误差允许范围内。该模型可信度高、可靠性强,为弯管外表面数控加工提供理论和实验依据。     

微细铣削表面质量的研究综述

随着微小型零件的需求日益迫切,微细铣削技术因其精度高、成型能力强等优势受到越来越多的关注。零件的表面质量关系到其机械性能与装配性能。因此,对微细铣削加工后零件的表面质量的研究,近年来已经成为机械制造领域中的重要课题。本文综述了微细铣削加工过程中主轴转速、进给量、轴向切深和径向切深对表面质量的影响,并将微细铣削表面质量按照表面粗糙度、残余应力、加工硬化、毛刺四个方面展开论述。     

介观尺度微型铣床开发及性能试验

针对微机电系统(Microeletro mechanical system, MEMS)技术和超精密加工技术局限,开展面向介观尺度微细铣削技术的研究。首先根据介观尺度铣削的加工特点,对其机理研究的关键问题进行详细的分析和讨论,提出微细铣削理论的研究重点及研究方法。然后在分析微细铣削成形条件和加工要求的基础上,开发微型铣床系统,并对系统各组成子系统及性能指标进行描述。最后开展机床加工性能评估试验,通过精度测量、误差分析和误差补偿提高工作台的定位精度达到1.62 μm,采用直径0.127 mm铣刀开展微铣削试验,通过表面粗糙度测量和同心圆切削试验评估机床的加工精度,在此基础上通过复杂零件加工实例进一步说明机床的加工能力,论证小型化机床加工技术的可行性和实用性。