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切削参数对剃齿切削力及齿形中凹误差的影响

中国机械工程 2020年第6期31卷 655-661页

作者：蔡安江刘立博刘磊李文博西安建筑科技大学机电工程学院西安710055

将剃齿径向力试验指数公式引入金属切削力理论公式中,建立了剃齿切削力模型,基于单一变量原则定量分析了切削参数对剃齿切削力的影响规律,阐述了基于切削参数的齿形中凹误差形成机理。通过有限元法及试验验证了模型的有效性。结果表明:... 详细信息

将剃齿径向力试验指数公式引入金属切削力理论公式中,建立了剃齿切削力模型,基于单一变量原则定量分析了切削参数对剃齿切削力的影响规律,阐述了基于切削参数的齿形中凹误差形成机理。通过有限元法及试验验证了模型的有效性。结果表明:剃齿切削力与径向进给量和轴向进给量成正相关,与主轴转速成负相关,其中径向进给量对剃齿切削力的影响最大;节圆附近的剃齿切削力达到峰值,表明该位置形成过切,随着误差的复映易形成剃齿齿形中凹误差。

关键词：剃齿切削参数剃齿切削力齿形中凹误差

面向高效低碳的切削参数与柔性作业车间调度集成建模与优化

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计算机集成制造系统 2021年第12期27卷 3519-3535页

作者：詹欣隆张超勇孟磊磊连裕翔薛燕社华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074 聊城大学计算机学院山东聊城252059

传统制造业切削参数优化与柔性作业车间调度优化通常独立进行,将切削参数与调度方案之间进行集成优化,能更好地解决车间高效低碳优化问题。以制造过程碳排放和最大完工时间为目标,建立切削参数与柔性作业车间调度高效低碳集成优化模型,... 详细信息

传统制造业切削参数优化与柔性作业车间调度优化通常独立进行,将切削参数与调度方案之间进行集成优化,能更好地解决车间高效低碳优化问题。以制造过程碳排放和最大完工时间为目标,建立切削参数与柔性作业车间调度高效低碳集成优化模型,提出一种改进的离散化引力搜索算法(IDGSA)求解机器切削参数与调度方案之间的协同优化问题。根据集成优化问题特性,首次设计了一种工件序列—机器序列—切削参数模式三层编码方式,并且不同的编码方式采用不同的初始化方法,保证初始解的质量以及多样性。针对集成优化问题的三层编码特性,提出一种新的竞选机制,竞选出最优双层序列,与精英质点的工件序列交叉产生新的质点,引导算法向真实Pareto前沿靠近;所提算法中采用多点交叉和变邻域搜索实现分散搜索与集中搜索有机平衡。通过对比改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和离散化引力搜索算法(DGSA),以及将提出切削参数可变的集成优化方法与3种切削参数不可变的优化方法进行对比,验证了所提改进算法的优越性和集成策略的有效性。

关键词：切削参数柔性作业车间调度低碳制造多目标优化离散化引力搜索算法

磨损状况下聚晶金刚石钻头切削齿的切削参数求解

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中国机械工程 2017年第8期28卷 973-978页

作者：马亚超黄志强李琴彭世金谢豆西南石油大学机电工程学院成都610500 西南石油大学实验室与设备管理处成都610500

针对磨损状况下PDC钻头切削齿的切削参数预测方法尚未建立,无法很好地开展等磨损布齿设计的问题,建立了磨损齿的几何模型,并提出了求解切削参数的零点遍历法。基于MATLAB平台对零点遍历法进行编译,并对切削齿的切削弧长、切削面积和切... 详细信息

针对磨损状况下PDC钻头切削齿的切削参数预测方法尚未建立,无法很好地开展等磨损布齿设计的问题,建立了磨损齿的几何模型,并提出了求解切削参数的零点遍历法。基于MATLAB平台对零点遍历法进行编译,并对切削齿的切削弧长、切削面积和切削体积进行求解。结果表明,提出的零点遍历法能够用于磨损齿和未磨损齿的切削参数求解(误差在2%以下);结合切削齿的受力与磨损模型,能够预测PDC钻头每颗齿的磨损趋势。

关键词：聚晶金刚石钻头切削齿磨损切削参数零点遍历法

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面向单元切削过程的切削参数优化模型

机械工程学报 2009年第5期45卷 230-236,243页

作者：陈志同张保国北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083 装甲兵工程学院装备再制造工程系北京100072

针对目前采用加权方法构造切削参数优化模型时权重的不确定性问题和同一工件不同工序和走刀的切削参数耦合问题,基于统计学原理提出一种面向单元切削过程的切削参数优化模型以实现多切削参数组优化问题的解耦。提出并利用体积价值系数... 详细信息

针对目前采用加权方法构造切削参数优化模型时权重的不确定性问题和同一工件不同工序和走刀的切削参数耦合问题,基于统计学原理提出一种面向单元切削过程的切削参数优化模型以实现多切削参数组优化问题的解耦。提出并利用体积价值系数、面积价值系数、体积切除率和面积切除率建立以单位时间利润率或单位时间利润为目标函数的优化模型,以解决加工质量、加工难度、加工效率、加工成本和加工利润之间的权重确定难题,开发基于单元切削过程的切削参数优化软件,以300M钢为对象进行切削参数优化:在生产任务饱满时,采用优化的切削参数比采用经验切削参数可以提高单位时间利润率1.55倍,在生产任务不饱满时,采用优化的切削参数比采用经验切削参数可以提高利润40%。计算结果表明,所提出的切削参数优化模型显著降低了切削参数优化问题的难度,具有良好的可用性。

关键词：切削参数优化单元切削过程体积价值系数面积价值系数

切削参数对KDP晶体加工表面实际频率特征的影响

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强激光与粒子束 2020年第3期32卷 32-40页

作者：况良杰庞启龙陈明君马鲁强徐幼林南京林业大学机械电子工程学院南京210037 哈尔滨工业大学精密工程研究所哈尔滨150001

针对采用单点金刚石超精加工的KDP晶体光学表面,研究了切削参数对微观形貌频率特征的影响。通过功率谱密度获得表面轮廓频率分布,并用连续小波重构加工过程中随切削用量变化的微观轮廓频率特征。结果表明:切削参数对微观形貌的影响具体... 详细信息

针对采用单点金刚石超精加工的KDP晶体光学表面,研究了切削参数对微观形貌频率特征的影响。通过功率谱密度获得表面轮廓频率分布,并用连续小波重构加工过程中随切削用量变化的微观轮廓频率特征。结果表明:切削参数对微观形貌的影响具体表现在实际频率特征上,中频特征波长及幅值反映了切深及转速变化,随切深及转速增加,幅值变大;低频特征反映了进给量变化,随着进给量变小,频率及幅值变小;高频特征是加工过程中振动及材料各向异性的具体表现。

关键词：频率特征表面形貌切削参数功率谱密度(PSD) 连续小波变换(CWT)

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直槽微铣削中切削参数对铣刀跳动量的影响

机械工程学报 2014年第9期50卷 201-206页

作者：马利杰王西彬李勇峰刘贯军河南科技学院机电学院新乡453003 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

铣刀跳动是铣削振动的一种表现形式,其不仅加剧刀具的磨损,降低加工质量,严重时将使刀具产生崩刃甚至断裂,导致切削过程无法进行。基于45钢直槽微铣削试验,分析铣刀跳动量的基本特征。在此基础上,研究铣削参数对铣刀跳动量的影响规律,... 详细信息

铣刀跳动是铣削振动的一种表现形式,其不仅加剧刀具的磨损,降低加工质量,严重时将使刀具产生崩刃甚至断裂,导致切削过程无法进行。基于45钢直槽微铣削试验,分析铣刀跳动量的基本特征。在此基础上,研究铣削参数对铣刀跳动量的影响规律,建立铣削参数与铣刀跳动量之间的非线性关系模型。研究结果表明,直槽微细立铣削时,立铣刀在各方向上的跳动量大小依次如下:槽宽方向(Y方向)>进给方向(X方向)>铣刀轴向(Z方向);铣削参数是影响铣刀跳动量的主要因素,其显著性水平依次如下:铣削速度vc>轴向切深H>进给速度f;基于正交试验建立的铣刀跳动量非线性关系模型具有较好的拟合效果,可以用于相应条件下铣刀跳动量的预报和控制。

关键词：微细立铣削直槽切削参数铣刀跳动量

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基于低碳制造的多工步孔加工切削参数优化

计算机集成制造系统 2015年第6期21卷 1515-1522页

作者：李爱平古志勇朱璟刘雪梅谢楠杨连生同济大学现代制造技术研究所上海200092 同济大学中德工程学院上海200092

为实现数控加工的孔加工低碳化,建立了孔加工过程中包含消耗电能折算的碳排放、刀具折算的碳排放和切削液折算的碳排放的碳排放函数,约束条件包括机床性能参数、钻头稳定性和加工时间,以钻孔和扩孔时的切削速度、进给量和背吃刀量为优... 详细信息

为实现数控加工的孔加工低碳化,建立了孔加工过程中包含消耗电能折算的碳排放、刀具折算的碳排放和切削液折算的碳排放的碳排放函数,约束条件包括机床性能参数、钻头稳定性和加工时间,以钻孔和扩孔时的切削速度、进给量和背吃刀量为优化变量。通过在某型号机床试验测得切削功率,拟合出目标函数中的机床空载功率系数和切削加工时转矩修正系数。结合试验数据分析验证所建模型的有效性。运用遗传算法对优化模型求解,结果显示碳排放量减少大约15%。

关键词：孔加工低碳切削参数遗传算法

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基于粒子群算法的数控加工切削参数优化

同济大学学报（自然科学版） 2008年第6期36卷 803-806页

作者：刘海江黄炜同济大学机械工程学院上海200092

以实际生产加工中的经验公式为基础,考虑加工中机床和刀具的实际约束,建立了以进给量和切削速度为变量,以最大生产率和最低生产成本为优化目标的多目标优化模型,并引入协调系数将其转化成单目标优化模型.应用粒子群算法对数学模型进行... 详细信息

以实际生产加工中的经验公式为基础,考虑加工中机床和刀具的实际约束,建立了以进给量和切削速度为变量,以最大生产率和最低生产成本为优化目标的多目标优化模型,并引入协调系数将其转化成单目标优化模型.应用粒子群算法对数学模型进行寻优求解.实例表明经过优化计算得到的切削参数取值比经验值更能满足优化目标,也说明了粒子群算法适用于解决复杂的非线性优化问题.

关键词：数控加工切削参数优化粒子群算法

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优化型切削参数数据库的数据结构

计算机集成制造系统 2007年第11期13卷 2184-2188页

作者：陈志同陈五一林东北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083 昌河飞机工业集团有限责任公司江西景德镇333002

根据切削参数是在一定工艺条件下得到的一种优化问题的可行解或最优解,提出了直接记录该优化问题的约束条件和目标函数的切削参数数据新结构。其重要特征在于将得到切削参数时的客观评价指标和得到参数后的主观评价指标,作为切削参数数... 详细信息

根据切削参数是在一定工艺条件下得到的一种优化问题的可行解或最优解,提出了直接记录该优化问题的约束条件和目标函数的切削参数数据新结构。其重要特征在于将得到切削参数时的客观评价指标和得到参数后的主观评价指标,作为切削参数数据记录的重要组成部分,以确保切削参数、切削条件和目标函数一起被保存起来,为切削参数数据的不断优化或切削参数数据库的自进化提供一种机制。

关键词：数据库切削参数数据结构