基于Deform仿真和粒子群多目标算法的微结构刀具优化设计

作     者：任仲伟 邓静 蒋宏婉 袁森 Ren Zhongwei;Deng Jing;Jiang Hongwan;Yuan Sen

作者机构：贵州理工学院机械工程学院 贵州大学机械工程学院 

出 版 物：《工具技术》 (Tool Engineering)

年 卷 期：2024年第58卷第7期

页      面：109-113页

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52265055,52005118) 贵州省科技计划(黔科合基础-ZK重点026) 贵阳市科技计划(筑科合同2-2号) 贵州省“百”层次创新型人才(黔科合平台人才-GCC054) 贵州省高等学校工程研究中心(黔教技040号) 

主　　题：微结构 铣削力 铣削温度 粒子群算法 多目标优化 

摘      要：合理的刀具微结构在铣削过程中能够有效降低铣削力与铣削温度,提高刀具服役寿命。为了得到理论最优的硬质合金刀具微结构参数,需解决铣削H13模具钢过程中存在的大铣削力与高铣削温度等问题。借助Deform软件构建理想状态下的硬质合金铣削模型,进行正交仿真实验研究微结构关键参数对铣削力与铣削温度的影响;以刀具微结构作为优化自变量,最小铣削力与最低铣削温度作为目标函数,构建基于粒子群算法下的多目标优化模型,通过铣削仿真实验进行验证。结果显示,经粒子群多目标算法优化后的刀具微结构参数为R1=300μm, R7=822μm, R22=607μm,理论计算与仿真的最大铣削力和最高铣削温度之间的误差分别为22.93%和5.64%;与原刀相比,最大铣削力与最高铣削温度分别优化了53.15%和4.91%。