硬质合金刀具车削GH4169二次包络环面蜗杆切削参数优化研究

1

作者 崔莹 赵奔 于洋 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第12期125-133,共9页

针对GH4169二次包络环面蜗杆在精加工过程中因过大切削力导致工件表面精度难以达到要求的问题。基于金属切削原理,通过有限元数值模拟及加工试验研究等手段,研究了在加工过程中切削参数改变对切削力的影响规律,对数值模拟结果进行了极... 针对GH4169二次包络环面蜗杆在精加工过程中因过大切削力导致工件表面精度难以达到要求的问题。基于金属切削原理,通过有限元数值模拟及加工试验研究等手段,研究了在加工过程中切削参数改变对切削力的影响规律,对数值模拟结果进行了极差、方差分析;并运用最小二乘法对数值模拟结果进行多元线性回归,建立三向切削力的经验预测模型,以稳定状态下的切削力平均值为指标进行加工试验。结果表明,切削力随切削速度的增加而减小,随切削深度、进给量的增加而增加,且影响主次顺序为切削深度、进给量、切削速度;在研究范围内,切削深度=0.1 mm、进给量=0.05 mm/r、切削速度=45 m/min为最优切削参数。 展开更多

关键词 GH4169 二次包络环面蜗杆 切削参数优化 数值模拟 切削试验

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面向比能和表面质量的钛合金铣削参数优化方法研究

2

作者 欧丽 尹瑞雪 赵雪峰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第5期168-173,共6页

表面粗糙度的大小直接关系到零件的使用性能、制造工艺、效率和成本控制等多个方面,而研究切削比能可以揭示不同切削参数对能耗的影响规律,为优化切削工艺参数、提高机床能效提供理论依据。以TA15钛合金为研究对象,设置三因素四水平的... 表面粗糙度的大小直接关系到零件的使用性能、制造工艺、效率和成本控制等多个方面,而研究切削比能可以揭示不同切削参数对能耗的影响规律,为优化切削工艺参数、提高机床能效提供理论依据。以TA15钛合金为研究对象,设置三因素四水平的全因子铣削实验,以铣削比能和表面粗糙度为预测目标建立了WOA-BP神经网络多输入多输出预测模型,并将模型运用到NSGA-Ⅱ神经网络中,构建了以最低铣削比能和最佳表面质量为优化目标的多目标切削参数模型,并采用NSGA-Ⅱ遗传算法对该模型进行求解,得到最优解集,最后运用熵权TOPSIS法对最优解集进行决策,得出最优解。研究结果表明:优化后的切削参数组合相比工厂经验切削参数组合,节省能耗约10.7%,降低表面粗糙度约3.3%。 展开更多

关键词 TA15钛合金 WOA-BP 多输入多输出 多目标切削参数优化模型 NSGA-Ⅱ

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考虑刀具寿命的数控铣削参数节能优化方法研究

3

作者 欧丽 尹瑞雪 赵雪峰 《机床与液压》 北大核心 2025年第12期106-112,共7页

针对数控铣削加工中刀具磨损导致加工能耗剧增的问题,提出一种考虑刀具寿命和铣削比能的切削参数优化多目标决策方法。以难加工材料316L不锈钢为研究对象,设计基于响应面法的铣削试验,并对试验数据进行交互分析;建立以铣削工艺参数为变... 针对数控铣削加工中刀具磨损导致加工能耗剧增的问题,提出一种考虑刀具寿命和铣削比能的切削参数优化多目标决策方法。以难加工材料316L不锈钢为研究对象,设计基于响应面法的铣削试验,并对试验数据进行交互分析;建立以铣削工艺参数为变量的铣削比能、刀具寿命的数学模型,并以此为优化目标,构建多目标切削参数优化模型;最后,采用NSGA-Ⅱ遗传算法对多目标优化模型进行求解,得到最优解集,并利用熵权TOPSIS法对最优解集进行决策,得到最优解。结果表明:相比工厂经验切削参数组合,优化后切削参数组合的铣削比能降低了24%,刀具寿命提升了37%,验证了该铣削比能和刀具寿命预测及多目标优化方法的正确性和可行性。 展开更多

关键词 数控铣削 响应面法 多目标切削参数优化模型 NSGA-Ⅱ遗传算法

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基于MATLAB Web Server和ASP.NET技术远程切削参数优化方法 被引量：7

4

作者 郝传海 刘战强 +1 位作者 任小平 王启东 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第12期67-69,共3页

ASP.NET是.NET平台下开发B/S模式网络应用程序的新一代技术,MATLAB是一种解决工程计算问题的高性能工具,具有强大的计算和绘图功能,开发基于B/S模式与MATLAB相结合的切削参数优化模块具有很强的现实意义。首先建立B/S模式的架构以及汽... ASP.NET是.NET平台下开发B/S模式网络应用程序的新一代技术,MATLAB是一种解决工程计算问题的高性能工具,具有强大的计算和绘图功能,开发基于B/S模式与MATLAB相结合的切削参数优化模块具有很强的现实意义。首先建立B/S模式的架构以及汽车行业金属切削数据库(Au-tomotive Metal Cutting DataBase System,AMCDBS)的系统结构,然后以提高切削加工效率为目标,建立车削用量优化模型,再以车削最大生产率目标优化为例阐述MATLAB Web应用程序的工作原理及其开发,最后给出车削用量优化应用程序应用效果。 展开更多

关键词 切削参数优化 MATLAB WEB SERVER ASP.NET

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纳米改性金属陶瓷刀具切削参数优化 被引量：9

5

作者 许育东 刘宁 +2 位作者 李华 谢峰 傅玉灿 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2001年第4期498-502,共5页

文章系统地讨论了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具及 YG8刀具切削灰铸铁时的失效形式和磨损机理 ,研究了切削用量、Ni含量及纳米改性对刀具耐用度的影响。结果表明 ,刀具耐用度随切削用量 f、ap及 vc的增大而降低 ,纳米 Ti N改性 Ti C基金属陶... 文章系统地讨论了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具及 YG8刀具切削灰铸铁时的失效形式和磨损机理 ,研究了切削用量、Ni含量及纳米改性对刀具耐用度的影响。结果表明 ,刀具耐用度随切削用量 f、ap及 vc的增大而降低 ,纳米 Ti N改性 Ti C基金属陶瓷刀具的效果明显 ,最后通过一元线性回归分析给出了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具耐用度的广义 Taylor公式。 展开更多

关键词 纳米改性金属陶瓷刀具 切削参数优化 TAYLOR公式 刀具耐用度 失效形式 磨损机理

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CXK650型数控机床切削参数优化及实时监控系统开发研究 被引量：4

6

作者 刘安民 尹兰 沈航 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期113-117,共5页

基于交流电机驱动器,开发了一种数控加工切削参数优化软件及实时监控系统。它主要是由计算机、交流电机驱动器、加工主电机三部分组成。首先,将工件和刀具材料、机床型号等相关信息输入计算机,得到优化的切削参数,并确定电机转速、电流... 基于交流电机驱动器,开发了一种数控加工切削参数优化软件及实时监控系统。它主要是由计算机、交流电机驱动器、加工主电机三部分组成。首先,将工件和刀具材料、机床型号等相关信息输入计算机,得到优化的切削参数,并确定电机转速、电流和功率的合理波动范围。在进行切削加工时,该系统可实时地采集主电机的电流数据等进行分析处理。当电机工作电流、功率超出设置的波动范围时(如发生刀具损坏等情况),控制程序会将有关控制指令(如暂停等)发送给交流电机驱动器,使主电机暂停工作。因此,该系统既可优化切削参数,又可实时监控加工主电机的工作电流、转速等信号,确保加工过程稳定、可靠。 展开更多

关键词 数控加工 切削参数优化 电机驱动器 实时监控

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基于改进PSO神经网络的微米木纤维切削参数优化 被引量：2

7

作者 齐红 任洪娥 +1 位作者 贾鹤鸣 袁世庆 《中山大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期116-122,共7页

针对使用传统加工技术切削后的工件无法达到精密要求的问题,为了从工艺流程角度提升微米木纤维的加工精度和切削效果,提出了一种基于改进粒子群算法和BP神经网络的优化算法,以实现微米木纤维的精密切削加工。采用误差反向传播算法实现... 针对使用传统加工技术切削后的工件无法达到精密要求的问题,为了从工艺流程角度提升微米木纤维的加工精度和切削效果,提出了一种基于改进粒子群算法和BP神经网络的优化算法,以实现微米木纤维的精密切削加工。采用误差反向传播算法实现切削参数间复杂关系的最佳结构选择,通过改进的粒子群优化算法(PSO)解决了BP网络自身的局部极小值收敛的缺陷,给出了科学合理的切削参数输出。通过不同树种的微米木纤维切削参数仿真优化实验,验证了算法的准确性、训练精度和有效性。研究表明:提出的改进优化算法可以预测出待加工木材的切削参数,且具有较高的训练精度。 展开更多

关键词 木纤维切削 切削参数优化 BP神经网络 粒子群优化算法

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航天阀门壳体零件的切削参数优化与仿真验证 被引量：3

8

作者 郑智贞 袁少飞 +2 位作者 董芳凯 白云鑫 张余升 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第3期144-147,共4页

针对航天零件结构复杂,孔、腔繁多,复杂曲面较多,加工周期长,调试程序时间长等问题,选取一种新型典型航天阀门壳体零件为研究对象,研究了工件仿真加工和切削参数优化的的全过程,利用VERICUT软件强大的仿真功能,实现了刀轨仿真和机床加... 针对航天零件结构复杂,孔、腔繁多,复杂曲面较多,加工周期长,调试程序时间长等问题,选取一种新型典型航天阀门壳体零件为研究对象,研究了工件仿真加工和切削参数优化的的全过程,利用VERICUT软件强大的仿真功能,实现了刀轨仿真和机床加工仿真的同步显示。接着对加工程序的走刀速度进行动态优化,在实际加工中工件粗加工采用恒体积去除优化方式,精加工阶段采用等切削厚的优化方式,在软件模块进行设置,完成程序的优化。最后经过实验验证,表明优化后的程序完全可以满足加工的要求,加工效率较之以前提高了29.53%。实际生产过程中采用该优化方法和仿真可以提高加工效率。 展开更多

关键词 阀门壳体零件 虚拟加工 切削参数优化 加工仿真

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基于CAE和神经网络的切削参数优化 被引量：2

9

作者 张发平 王丽 闫学彬 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期28-30,79,共4页

提出了一种以变形加工误差为约束的基于有限元分析和神经网络的切削参数优化方法。针对复杂工件夹具系统在切削过程中的变形问题进行有限元刚度计算,然后通过神经网络的方法拟合切削参数和工件夹具系统变形误差之间的关系。并以加工生... 提出了一种以变形加工误差为约束的基于有限元分析和神经网络的切削参数优化方法。针对复杂工件夹具系统在切削过程中的变形问题进行有限元刚度计算,然后通过神经网络的方法拟合切削参数和工件夹具系统变形误差之间的关系。并以加工生产效率最大化为目标,在保证加工精度的前提下优化切削参数。从而实现以工艺成本最小化来提高零件的加工精度。 展开更多

关键词 CAE 神经网络 切削参数优化

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双刀并行数控车削中的切削参数优化方法 被引量：3

10

作者 谢书童 郭隐彪 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第14期1941-1946,共6页

为优化双刀并行车削中的切削参数,降低加工成本,提出了结合蚁群算法和子问题枚举算法的切削参数优化算法。以最小化加工成本为目标函数,以粗精车削两阶段的切削参数为决策变量,建立了双刀并行车削的切削参数优化模型;根据车削加工的特点... 为优化双刀并行车削中的切削参数,降低加工成本,提出了结合蚁群算法和子问题枚举算法的切削参数优化算法。以最小化加工成本为目标函数,以粗精车削两阶段的切削参数为决策变量,建立了双刀并行车削的切削参数优化模型;根据车削加工的特点,将参数优化问题分解成若干个子问题,并推导出相应的加工成本理论下限,从而有效降低问题的复杂度。模拟结果表明,该算法运算效率高,能快速找到优化的车削参数,从而节约加工成本。 展开更多

关键词 切削参数优化 双刀并行车削 数控车削 蚁群算法 子问题枚举算法

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航空机匣工件车削加工变形预测及切削参数优化研究 被引量：10

11

作者 李忠群 党剑涛 +1 位作者 刘学 李文 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第2期107-111,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 航空机匣 有限元分析 加工变形 切削参数优化

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7075铝合金切削参数优化试验研究 被引量：2

12

作者 向颖 裘力博 许鹏 《航空制造技术》 2010年第21期94-97,共4页

本文利用基于铣削加工动力学原理的参数测试分析和动力学仿真计算软件,研究了7075铝合金高速切削加工工艺的参数优化方法和实现过程,提出了信息采集、数据计算、参数验证过程中应注意的问题。试验表明,在稳定切削状态下,合理地选择工艺... 本文利用基于铣削加工动力学原理的参数测试分析和动力学仿真计算软件,研究了7075铝合金高速切削加工工艺的参数优化方法和实现过程,提出了信息采集、数据计算、参数验证过程中应注意的问题。试验表明,在稳定切削状态下,合理地选择工艺参数可以有效地提高单位时间的金属去除率。 展开更多

关键词 去除率 切削参数优化 稳定状态

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基于模糊理论、遗传算法和神经网络的切削参数混合智能优化 被引量：3

13

作者 胡贤金 杨冰 罗勇 《工具技术》 2014年第2期9-14,共6页

提出一种基于模糊理论、遗传算法和神经网络的混合智能优化技术,给出优化目标的优化数学模型,详细叙述了遗传算法的寻优过程,模糊理论的应用及神经网络的训练和学习获取优化切削参数的技术,并给出各种优化目标下的切削参数混合智能优化... 提出一种基于模糊理论、遗传算法和神经网络的混合智能优化技术,给出优化目标的优化数学模型,详细叙述了遗传算法的寻优过程,模糊理论的应用及神经网络的训练和学习获取优化切削参数的技术,并给出各种优化目标下的切削参数混合智能优化与普通搜索方法的对比实例。 展开更多

关键词 模糊理论 神经网络 遗传算法 切削参数混合智能优化

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凸轮槽螺旋铣削宏编程及切削参数优化 被引量：1

14

作者 林志伟 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第8期35-38,43,共5页

为了获得平面凸轮曲线槽理论廓线精确的刀位点坐标,且保持加工过程的平顺性,提出一种使用宏程序编程螺旋铣削的方法控制平底立铣刀完成带B样条曲线的凸轮槽加工。首先,分析了曲线槽螺旋铣削的刀具路径和工艺方案,给出B样条曲线和圆弧段... 为了获得平面凸轮曲线槽理论廓线精确的刀位点坐标,且保持加工过程的平顺性,提出一种使用宏程序编程螺旋铣削的方法控制平底立铣刀完成带B样条曲线的凸轮槽加工。首先,分析了曲线槽螺旋铣削的刀具路径和工艺方案,给出B样条曲线和圆弧段刀位点参数表达后编写了宏程序,经VERICUT仿真验证了刀路的准确性;其次,在切削力仿真基础上,针对粗加工和精加工的优化目标,在刀具几何、机床进给、机床功率以及刀具耐用度约束条件下,通过切削试验优化切削参数。使用宏程序编程并优化切削参数之后的螺旋铣削,可显著提高粗加过程的加工效率并延长刀具寿命,精加工后零件的尺寸公差与粗糙度满足使用要求。 展开更多

关键词 宏程序编程 螺旋铣削 切削试验 优化切削参数

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基于工序质量信息的切削参数优化技术研究

15

作者 张胜文 朱玉龙 张健 《机床与液压》 北大核心 2013年第17期97-99,共3页

将质量管理与工艺优化相结合提出一种新的基于工序质量信息的切削参数优化方法。针对这一方法,在改进原有质量工具的基础上,提出两种新的质量分析手段:横向工序质量分析和纵向工序能力分析。根据工序质量分析提供的目标和约束建立优化... 将质量管理与工艺优化相结合提出一种新的基于工序质量信息的切削参数优化方法。针对这一方法,在改进原有质量工具的基础上,提出两种新的质量分析手段:横向工序质量分析和纵向工序能力分析。根据工序质量分析提供的目标和约束建立优化的数学模型,为切削参数优化提供方向,使用自适应权重遗传算法优化加工时间和表面质量,从而提高了工艺优化的准确性和效率。并通过实例验证该方法的可行性。 展开更多

关键词 工序质量 工序能力 切削参数优化 适应性权重遗传算法

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基于改进人工蜂群算法的数控切削参数优化

16

作者 邓宇锋 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期46-50,89,共6页

为提高生产效率、降低生产成本,建立了以最小加工时间和最低生产成本为优化目标的多目标切削参数优化模型,并综合考虑了实际生产过程中的各种约束条件,可同时对多道工序的切削参数同步进行优化。将粒子群算法嵌入人工蜂群算法以提高人... 为提高生产效率、降低生产成本,建立了以最小加工时间和最低生产成本为优化目标的多目标切削参数优化模型,并综合考虑了实际生产过程中的各种约束条件,可同时对多道工序的切削参数同步进行优化。将粒子群算法嵌入人工蜂群算法以提高人工蜂群算法的优化性能,并将其用于优化所建立的切削参数优化模型。具体案例实验表明,改进的人工蜂群算法相比于其他基本算法能够得到更优的切削参数组合。 展开更多

关键词 多工序切削参数优化 最小加工时间 最低生产成本 多目标优化 人工蜂群算法

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大进给铣削沉淀硬化不锈钢刀具失效分析及切削参数优化 被引量：3

17

作者 杨森 孙剑飞 +1 位作者 李海燕 韩利萍 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期3288-3293,共6页

针对大进给硬质合金刀具铣削沉淀硬化不锈钢(05Cr17Ni4Cu4Nb)寿命短、效率低的问题,采用单因素法和正交试验法开展刀具磨损试验,并进行回归分析,得到了刀具寿命经验公式。利用有限元仿真方法获得了切削力、刀具切削刃温度和应力场分布情... 针对大进给硬质合金刀具铣削沉淀硬化不锈钢(05Cr17Ni4Cu4Nb)寿命短、效率低的问题,采用单因素法和正交试验法开展刀具磨损试验,并进行回归分析,得到了刀具寿命经验公式。利用有限元仿真方法获得了切削力、刀具切削刃温度和应力场分布情况,结合磨损测量结果及磨损形貌分析了刀具的失效机理。根据有限元仿真结果和刀具寿命经验公式,综合考虑切削效率和刀具磨损,运用等寿命-效率曲面响应法进行切削参数优化,得到了刀具的最佳切削参数及在该切削参数下刀具的寿命。 展开更多

关键词 沉淀硬化不锈钢 大进给铣削 刀具寿命 切削参数优化 切削仿真

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碳排放约束下基于特征的刀具选配与切削参数集成优化 被引量：6

18

作者 田长乐 周光辉 +1 位作者 张俊杰 王闯 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期2060-2072,共13页

针对传统选择刀具与切削参数采用的分阶段串行决策方法,因忽略其内在关联导致选择出的刀具和切削参数优化程度不高的问题,以加工碳排放和加工成本为综合优化目标,引入刀具磨损对切削参数和碳排放的影响,提出一种基于加工特征的刀具选配... 针对传统选择刀具与切削参数采用的分阶段串行决策方法,因忽略其内在关联导致选择出的刀具和切削参数优化程度不高的问题,以加工碳排放和加工成本为综合优化目标,引入刀具磨损对切削参数和碳排放的影响,提出一种基于加工特征的刀具选配与切削参数集成优化模型。为有效解算该模型,设计了基于K近邻和多目标粒子群混合优化算法,得到了优化的切削刀具与切削参数。采用企业实际加工案例验证了所提模型与算法的正确性和有效性。所提集成优化方法可为低碳制造环境下合理选择零部件加工的切削刀具和切削参数提供理论和方法支持。 展开更多

关键词 刀具选配 切削参数优化 集成优化 K近邻算法 多目标粒子群优化算法

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基于GA-BP的6061Al切削参数优化 被引量：8

19

作者 高菲 高琦 李先飞 《机床与液压》 北大核心 2020年第8期11-15,共5页

针对6061Al铣削中表面粗糙度预测精度低、切削参数选择不合理的问题,提出一种基于遗传神经网络与遗传算法结合的优化模型,对6061Al切削参数进行优化。采用遗传神经网络(GA-BP)构建表面粗糙度预测模型;基于表面粗糙度预测,以材料去除率... 针对6061Al铣削中表面粗糙度预测精度低、切削参数选择不合理的问题,提出一种基于遗传神经网络与遗传算法结合的优化模型,对6061Al切削参数进行优化。采用遗传神经网络(GA-BP)构建表面粗糙度预测模型;基于表面粗糙度预测,以材料去除率为目标函数构建切削参数优化模型;利用遗传算法进行优化求解,对6061Al切削参数进行优化。研究结果表明:所建预测模型表面粗糙度预测精度在97%以上;同时,优化模型能优化6061Al切削参数,达到较好的全局寻优效果,为铝合金工件铣削加工切削参数优化提供参考。 展开更多

关键词 6061Al 粗糙度预测 切削参数优化 GA-BP算法

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基于AdvantEdge仿真和粒子群算法的切削参数优化方法 被引量：2

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作者 霍云亮 熊计 +1 位作者 胡贤金 肖文俊 《工具技术》 北大核心 2023年第1期117-123,共7页

为了智能化地提供最优车削工艺参数,以碳排放低、加工时间短和加工成本低为目标,构建了车削加工的工艺参数优化模型,并应用多目标粒子群优化(MPSO)对模型进行求解。此外,考虑到目前切削力和切削温度的理论计算模型难以准确反映切削过程... 为了智能化地提供最优车削工艺参数,以碳排放低、加工时间短和加工成本低为目标,构建了车削加工的工艺参数优化模型,并应用多目标粒子群优化(MPSO)对模型进行求解。此外,考虑到目前切削力和切削温度的理论计算模型难以准确反映切削过程的热力场变化,通过切削仿真软件AdvantEdge进行仿真,获得切削参数与切削力、切削温度之间的关系。最后,以300M钢的加工为例对模型进行验证,通过CNC车床上的切削实验验证了由MPSO获得的切削参数,实验证明该研究方法提供的切削参数能很好的在碳排放、加工时间和加工成本间达到平衡,为车削加工选取合适的工艺参数提供了技术支持。 展开更多

关键词 切削参数优化 AdvantEdge仿真 多目标优化 300M钢车削

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