基于响应曲面法的NOMEX蜂窝高速铣削参数优化

为解决组合式铣刀铣削NOMEX蜂窝固持可靠性和加工效率的矛盾,基于响应曲面法的原理设计中心复合试验方案,探究切削速度、切削深度、切削宽度和进给速度对轴向切削力的影响,建立二阶切削力模型,在保证固持有效性前提下,优化切削参数使加工效率最高。结果表明:进给速度、切削深度、切削宽度和切削速度对轴向切削力的影响依次减小,最优切削参数组合为v_c=3351m/min,a_p=8.5mm,a_e=25mm,v_f=2.8m/min。     

基于响应曲面法的Aermet100磨削力预测模型研究

为了优化超高强度钢Aermet100磨削参数,采用响应曲面实验法,对Aermet100平面磨削力展开了预测模型研究,建立了磨削力的全系数项回归预测模型;采用显著性检验方法,对磨削力预测模型的显著项和不显著项进行了分析,去除了不显著项,对磨削力预测模型进行了简化;基于所建模型,分析了磨削参数对磨削力的影响规律。结果表明:简化的磨削力预测模型误差小,可对磨削力进行有效预测;磨削深度ap与工件速度vw、砂轮速度vs的交互作用对磨削力影响显著;磨削力随着工件速度vw、磨削深度ap的增加而增加,随着砂轮速度vs的增加而降低。     

FV520B钢高速铣削力试验研究

针对高速铣削FV520B钢的铣削力控制问题,通过正交试验,研究了铣削参数对铣削力的影响规律.研究表明:当铣削速度、每齿进给量、铣削深度和铣削宽度分别为63m/min,0.05mm/z,1mm和4mm时,采用φ8平底刀高速铣削FV520B钢可以获得小的切削力和高的切削效率;当铣削速度、每齿进给量、铣削深度和铣削宽度分别为75m/min,O.05mm/z,1mm和8mm时,采用φ16平底刀高速铣削FV520B钢可以获得小的切削力和高的切削效率.     

基于响应曲面法的15-5PH不锈钢铣削参数优化研究

由于15-5PH沉淀硬化不锈钢属于难加工材料,其加工时会产生较大切削力和极大的塑性变形。所以需要对其切削参数进行优化从而优化切削过程。文章以主轴转速、进给速度、轴向切深和径向切深为优化设计变量,以切削力、表面粗糙度和材料去除率作为响应性能指标,设计曲面响应法方案,建立高速铣削沉淀硬化不锈钢的响应分析模型,分析并得到关于优化设计变量的响应函数解析式,研究了各优化设计变量的交互作用对优化目标的影响规律。得到高速铣削沉淀硬化不锈钢条件下降低切削力和粗糙度,提高切削效率的最优选择组合,为v_c=100 m/min,f_z = 0.02 mm/z,a_p=1.5 mm,a_e=0.4 mm。     

基于响应曲面法的增材制造Inconel 718铣削参数优化研究

采用激光增材制造的Inconel 718零件不满足技术要求时,需应用铣削等方法进行加工。本文以切削速度v_c、每齿进给量f_z和轴向切削深度a_p为切削参数优化设计变量,以切削力作为响应性能指标,设计响应曲面法方案,建立了铣削增材制造Inconel 718的响应分析模型,得到优化设计变量的响应函数解析式,研究了各优化设计变量的交互作用对优化目标的影响规律。研究结果表明：通过切削力方差分析,模型R²=0.954,P=0.000 7<0.05,验证了预测模型的可靠性;各优化设计变量对切削力的影响大小按照每齿进给量>轴向切削深度>切削速度的顺序排列;以切削力为优化响应性能指标的最优切削参数组合为v_c=80 m/min,f_z=0.02 mm/z,a_p=0.3 mm。     

硬质合金刀具铣削45号钢的铣削力试验研究

本研究对硬质合金刀具铣削45号钢时的切削力进行试验分析。45号钢在机械制造领域应用广泛,其高硬度使铣削加工易出现刀具磨损严重、切削力不均和精度控制难等问题。通过对切削速度、每齿进给量、切削深度这三个单因素的正交试验,研究刀具在空间轴向铣削力变化。结果表明,切削深度对铣削力影响最大,每齿进给量次之,切削速度影响较小。适当增加进给量可降低单位铣削力,提高材料去除率。建议铣削45号钢时,切削速度设为200 m/min,每齿进给量0.10 mm/r,切削深度1.5 mm,可提升效率、减小切削力、减少刀具磨损,为工艺优化提供理论和实践指导。     

响应曲面法优化超高强度钢铣削加工切削参数的研究

通过试验对30CrMnSiNi2A钢高速干铣的表面粗糙度进行研究。在因子试验研究的基础上利用响应曲面法考察了切削速度、进给量、切深和切宽四个因素对表面粗糙度的影响规律并寻求最优工艺参数。结果表明切削速度对表面粗糙度值影响最大,响应曲面法用于超高强度钢的高速铣削参数优化可行有效。     

淬硬碳素工具钢高速铣削力试验研究

对淬硬碳素工具钢T10进行了高速铣削试验,研究了铣削速度、铣削深度、铣削宽度、进给速度对铣削力的影响。结果表明：铣削力随着铣削速度的增加先增大后减小;铣削力随着铣削深度的增大而增大,且变化明显;铣削力分别随着进给速度和铣削宽度的增大而增大,但变化不明显。     

基于Elman神经网络的铣削力预测模型研究

以切削深度,切削宽度,主轴转速,每齿进给量作为输入,铣削力在x、y、z三个方向的分量作为输出,建立了Elman铣削力的神经网络预测模型,预测结果与期望输出较为接近,说明Elman神经网络适用于铣削力的预测.     

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。     

基于响应曲面法的钛合金TC21铣削参数优化

针对新型损伤容限型钛合金TC21的难加工性,通过基于响应曲面法的中心复合设计铣削试验研究工艺参数对切削力的影响规律,建立二阶响应曲面模型,以最小切削力为目标优化工艺参数。研究结果表明:轴向切深和每齿进给对切削力影响显著,径向切深和切削速度对切削力影响较小,最优加工参数为v_c=119.71m/min,f_z=0.06mm/z,a_e=0.87mm,a_p=16.01mm。将最优加工参数应用到工程实践中,可提高整体硬质合金刀具寿命和各类型零件的加工效率。     

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0.143 μm。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。     

切削参数对东非黑黄檀木材铣削力的影响研究

东非黑黄檀是一种常用的红木家具材料 . 以雕铣东非黑黄檀的铣削力为研究对象,采用Box -Behnken响应面分析法设计实验, 研究了切削参数对铣削力的影响,并构建了铣削力的二阶响应回归模型. 试验结果表明:x和y方向的铣削分力,都随着模型中的轴向切深、径向切深、每转进给量的增大而增大.x方向分力随着主轴转速的升高而降低,y方向分力随着主轴转速的升高而升高. 构建的二阶响应模型对铣削分力预测得到的结果与实验结果基本一致,使用该二阶响应模型可以正确预测铣削分力的变化.     

基于工艺参数响应曲面的干式铣削机床能效分析

针对干式切削加工能耗相对较高的问题,通过对数控铣床干切削加工过程的实时功率进行数据采集,采用响应曲面方法描述和分析了数控铣削加工各主要工艺参数与单位切削能耗和机床能效之间的定量关系。通过工艺参数对单位切削能耗和单位机床能耗的响应曲面及降维平面进行了分析,结果表明,增大工艺参数和材料去除率对于提升机床能效具有积极作用。此外,降低机床基础能耗占比、提高切削能耗占比,能有效提高干式切削机床能效。     

面向铣削力控制的凸曲面拼接模具硬态铣削工艺优化

机械加工对于模具结构的要求日益复杂,导致在模具自由型面上存在大量沟槽、凸凹等结构,容易出现磨损严重、拉毛拉裂等问题。对于模具不同位置所需要的应力特征不同,多采用镶块式模件拼接后整体铣削加工。而拼接处存在铣削力的突变导致刀具磨损过快和型面精度不高问题。本文通过阐述球头刀铣削凸曲面拼接模具表面形成机理,分析了铣削过程中不同位置的刀具-工件的接触关系;并且以球头铣刀加工不同硬度的淬硬钢Cr12MoV凸曲面拼接模具试验为对象,揭示切削深度、切削速度、每齿进给量及刀具铣削方向对拼接处铣削力突变的影响规律;以铣削力突变最小为目标进行正交试验研究,得到考察指标的主次影响规律和最优参数组合。     

应用响应曲面法的机器人铣削工艺优化

为保证机器人铣削加工效率的同时减小切削力、振动加速度和表面粗糙度,从而优化铣削工艺,通过试验研究了不同铣削工艺对机器人切削性能的影响。应用响应曲面法,以切削力、振动加速度和表面粗糙度为响应值,选取主轴转速、进给量和切削深度3类数值因子,以及铣削方式与走刀方向2类类别因子进行优化参数,并建立了各个响应值的二阶预测模型。结果表明：Y方向铣削可以获得较小的切削力和表面粗糙度,逆铣的振动加速度幅值明显小于顺铣加工。同时,进给量和切削深度对切削力和振动加速度具有显著影响,主轴转速对表面粗糙度影响较为显著。优化结果表明高主轴转速、大进给量和小切深时,在保证加工效率的同时切削力、振动加速度和表面粗糙度都较小。     

球头铣刀曲面加工铣削力建模与仿真分析

在曲面铣削过程中,由于工件外形复杂,刀具位姿多变,使球头铣刀铣削力模型的建立较为困难.本文在考虑工件表面几何特征和刀具位姿变化的基础上,通过解析法确定了刀-工切削接触区域的边界条件,利用空间坐标旋转变换得到了适用于复杂曲面加工的五轴球头铣刀铣削力模型,对铣削力模型进行仿真并通过试验验证了模型的有效性.     

PCBN刀具端面铣削淬火钢的铣削力研究

通过试验分别研究了铣削用量、刀具几何参数、工件材料硬度、刀具磨损情况和PCBN材料的晶粒粒度对铣削力的影响，得出了铣削力的经验公式，并提出了降低铣削力的具体途径。     

高速铣削时铣削力的研究

基于数控机床动力学测试分析和仿真系统,求得加工时的切削稳定域,确定加工参数的范围。在其它参数不变的情况下,通过对求得的切削力和功率的分析,得到转速高的铣削力相对较小,刀具螺旋角对铣削力的影响较小,切宽与铣削力不呈线性关系,切深与铣削力呈线性关系。文中对高速加工参数的选择有一定的指导意义。     

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。