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高强铝合金干式切削加工参数多目标优化 被引量：10
1
作者 张程焱 王立新 +1 位作者 俎晓莉 张自军 《机床与液压》 北大核心 2020年第19期74-78,共5页
为了研究航空铝合金在绝对干式切削条件下的切削参数对表面质量的影响规律并据此选择合理的切削用量,采用正交试验法对7075-T6铝合金进行了车削试验并对试验数据进行处理,得到表面粗糙度、表面残余应力关于切削三要素的多元非线性回归... 为了研究航空铝合金在绝对干式切削条件下的切削参数对表面质量的影响规律并据此选择合理的切削用量,采用正交试验法对7075-T6铝合金进行了车削试验并对试验数据进行处理,得到表面粗糙度、表面残余应力关于切削三要素的多元非线性回归模型。在此基础上,以表面去除率、表面残余应力和表面粗糙度为优化目标,切削三要素为优化对象,基于遗传算法进行多目标优化,并绘制出Pareto前沿。根据实际加工需求,从优化解集中选择最优工艺参数。结果表明:表面粗糙度和表面残余应力均与表面去除率成反比关系;进给量和切削速度是影响表面粗糙度和表面残余应力的主要参数;仅在进给量最小的状态下,切削深度的增加会产生较大的表面残余拉应力。 展开更多
关键词 航空铝合金 干式切削 回归模型 多目标优化
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7075-T6铝合金干式切削表面完整性研究 被引量：9
2
作者 张程焱 王立新 +1 位作者 孟五洲 俎晓莉 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第3期148-151,共4页
为了避免切削液对高强铝合金耐蚀性产生影响,针对7075-T6航空铝合金在绝对干式条件下进行正交切削实验,建立了表面粗糙度、残余应力以及显微硬化的经验公式,分析了切削参数对表面完整性的影响规律。结果表明:切削三要素对表面粗糙度的... 为了避免切削液对高强铝合金耐蚀性产生影响,针对7075-T6航空铝合金在绝对干式条件下进行正交切削实验,建立了表面粗糙度、残余应力以及显微硬化的经验公式,分析了切削参数对表面完整性的影响规律。结果表明:切削三要素对表面粗糙度的影响占主导地位,且进给量是影响其大小的主要因素,其次是背吃刀量,然后是切削速度;干切削状态下,切削速度的提高导致产生较大的拉应力;进给量减小造成硬化现象严重;切削速度提高,且在较大切深情况下,最大硬化层深明显提高。 展开更多
关键词 高强铝合金 干式切削 表面完整性 正交试验
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润滑条件对TC4钛合金切削加工影响的实验研究 被引量：1
3
作者 国秀丽 吴贵军 张程焱 《工具技术》 北大核心 2024年第1期13-18,共6页
为了研究冷却润滑条件及切削参数对TC4钛合金的切削力和表面粗糙度的影响,分别开展CMQL、冷风、浇注式冷却润滑条件的TC4钛合金高速切削实验、四种不同润滑环境的粗/半精/精加工实验以及CMQL条件下TC4钛合金正交切削试验,通过单因素分... 为了研究冷却润滑条件及切削参数对TC4钛合金的切削力和表面粗糙度的影响,分别开展CMQL、冷风、浇注式冷却润滑条件的TC4钛合金高速切削实验、四种不同润滑环境的粗/半精/精加工实验以及CMQL条件下TC4钛合金正交切削试验,通过单因素分析和正交试验法研究冷却润滑条件及切削参数对切削加工性的影响。研究表明:CMQL冷却润滑条件可在TC4钛合金高速切削时有效降低切削阻力和改善表面粗糙度,并在高速精车削阶段体现出降低切削阻力的优势。考虑CMQL条件下高速精车TC4钛合金加工效率,最佳参数组合为较高的切削速度、较小的精加工余量和合适范围内较大的进给量。 展开更多
关键词 润滑条件 TC4钛合金 切削力 表面粗糙度
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切削参数对高强铝合金干切削加工表面形貌的影响 被引量：7
4
作者 王立新 张程焱 +1 位作者 俎晓莉 张自军 《工具技术》 2019年第11期29-33,共5页
为在高强铝合金干切削加工工艺制定时提供参考,设计了正交试验,并选用YBG102纳米涂层细颗粒合金刀具干式切削高强度铝合金7075-T6,分析了不同切削参数条件对已加工表面形貌的影响规律。结果表明:进给量是影响表面粗糙度的主要因素,其次... 为在高强铝合金干切削加工工艺制定时提供参考,设计了正交试验,并选用YBG102纳米涂层细颗粒合金刀具干式切削高强度铝合金7075-T6,分析了不同切削参数条件对已加工表面形貌的影响规律。结果表明:进给量是影响表面粗糙度的主要因素,其次是切削深度,最后是切削速度;在保障切削效率条件下,获得较好表面粗糙度的最佳工艺参数组合为较高切削速度、中等切削深度、较小进给量;三维表面轮廓高度较难通过切削三要素调控,但表面峰值占最大高度百分比受进给量和切削深度的影响较为明显。 展开更多
关键词 高强铝合金 切削参数 表面形貌 正交试验
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基于等效热-力载荷的20Cr_2Ni_4预应力车削残余应力模拟及实验 被引量：4
5
作者 唐水源 焦思程 +2 位作者 卢继平 张程焱 樊红丽 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期661-667,共7页
为快速准确预测20Cr2Ni4合金钢预应力车削表面残余应力的分布,基于等效热-力载荷建立三维有限元仿真模型,通过切削热-力模型确定等效热-力载荷的分布形状和强度,将切削过程等效为接触正应力、接触剪应力和热流通量在已加工表面的循环作... 为快速准确预测20Cr2Ni4合金钢预应力车削表面残余应力的分布,基于等效热-力载荷建立三维有限元仿真模型,通过切削热-力模型确定等效热-力载荷的分布形状和强度,将切削过程等效为接触正应力、接触剪应力和热流通量在已加工表面的循环作用.模拟的残余应力分布趋势与测量结果基本吻合.基于上述模型研究了切削速度、进给量和预应力大小对残余应力分布的影响.结果表明,切削速度对残余应力分布影响不明显,减小进给量能使表面残余拉应力和最大残余压应力减弱,增加预应力能够有效地减小表面残余拉应力和增大最大残余压应力. 展开更多
关键词 等效热-力载荷 预应力切削 残余应力
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刀-屑局部摩擦因数建模及实验研究 被引量：4
6
作者 张程焱 卢继平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期899-904,共6页
基于黏着摩擦理论建立局部摩擦因数与接触面正应力和相对滑移速率之间的经验模型.采用试验方法来分析直角切削过程刀-屑接触面间的局部摩擦现象.设计的实验能够提供与实际切削相同的相对滑移速率和正应力条件.基于实验数据拟合并建立了... 基于黏着摩擦理论建立局部摩擦因数与接触面正应力和相对滑移速率之间的经验模型.采用试验方法来分析直角切削过程刀-屑接触面间的局部摩擦现象.设计的实验能够提供与实际切削相同的相对滑移速率和正应力条件.基于实验数据拟合并建立了基于正压力、相对滑移速率的摩擦因数经验模型.实验表明,在一定范围正应力和滑移速率下,摩擦因数随着接触面间的正应力、相对滑移速率的增加而降低. 展开更多
关键词 直角车削 刀-屑接触面 局部摩擦因数
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薄壁环预应力外圆车削加工参数优化 被引量：2
7
作者 张程焱 王立新 张自军 《制造技术与机床》 北大核心 2019年第6期120-125,共6页
采用单一因素分析方法对薄壁环类工件进行切削实验,分析切削速度、进给量和夹紧力大小对残余应力分布的影响规律,并建立残余应力分布关键特征值的多元二次回归模型。结合工件解析变形量,建立以切削速度、进给量和夹紧力为优化变量,以影... 采用单一因素分析方法对薄壁环类工件进行切削实验,分析切削速度、进给量和夹紧力大小对残余应力分布的影响规律,并建立残余应力分布关键特征值的多元二次回归模型。结合工件解析变形量,建立以切削速度、进给量和夹紧力为优化变量,以影响工件质量的残余应力分布和影响成品率的变形量为目标的加工工艺参数优化模型,利用MATLAB基于遗传算法多目标优化函数实现优化模型求解,得到满足多目标平衡的最优解集,为实际生产加工提供多目标条件下最优加工参数。研究结果表明:表面残余应力受切削参数影响更为显著,最大残余压应力则主要受装夹预应力影响。较优加工参数为:预紧扭矩值为160N·m、进给量为0.05mm/r、切削速度为83m/min。 展开更多
关键词 薄壁环 夹紧力 残余应力 多目标优化
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弱刚度件加工刚度变化导致误差的研究
8
作者 曹博然 卢继平 +1 位作者 张程焱 敬晨晨 《新技术新工艺》 2016年第4期53-56,共4页
弱刚度件在车削加工中常因刚度变化引入额外的加工误差。选取一根弱刚度轴为研究对象,通过采用仿真分析和试验结合的手段,利用以对称测量点表征变形趋势的方法对刚度变化引入的误差进行了分析,并提出了补偿措施。
关键词 弱刚度 车削 有限元仿真 加工变形
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弱刚度环类零件装夹变形的研究
9
作者 王欢 卢继平 +2 位作者 张程焱 曹博然 焦思程 《新技术新工艺》 2016年第4期42-46,共5页
弱刚度环类零件车削加工易变形,在装夹过程中产生的弹性形变是造成加工后形状误差的一个重要原因。将普通卧式车床上所使用的三爪自定心卡盘改良为扇形卡盘,分别计算了2种装夹方式产生的理论变形量,建立了影响装夹变形的各个因素与变形... 弱刚度环类零件车削加工易变形,在装夹过程中产生的弹性形变是造成加工后形状误差的一个重要原因。将普通卧式车床上所使用的三爪自定心卡盘改良为扇形卡盘,分别计算了2种装夹方式产生的理论变形量,建立了影响装夹变形的各个因素与变形量之间的函数关系,根据计算结果得到了扇形卡盘的最优结构参数,并通过有限元仿真实验,针对齿圈这类典型的弱刚度件的2种装夹方式进行了对比验证,为减小弱刚度环类零件的装夹变形提供了理论基础。 展开更多
关键词 环类零件 弱刚度 单位载荷法 扇形卡盘
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基于局部摩擦因数模型的切削力预测建模 被引量：2
10
作者 张程焱 张发平 +2 位作者 杨瑞生 庞璐 卢继平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期6-11,19,共7页
基于局部摩擦因数模型分别建立前刀面摩擦区、切削刃钝圆区、后刀面摩擦区的受力预测模型,进而获得切削力预测值.以钨钼系高速钢(W6Mo5Cr4V2Al)刀具和20Cr2Ni4合金钢为研究对象建立直角切削实验,通过三向测力仪测量直角切削主切削力和... 基于局部摩擦因数模型分别建立前刀面摩擦区、切削刃钝圆区、后刀面摩擦区的受力预测模型,进而获得切削力预测值.以钨钼系高速钢(W6Mo5Cr4V2Al)刀具和20Cr2Ni4合金钢为研究对象建立直角切削实验,通过三向测力仪测量直角切削主切削力和切深抗力,并与预测切削力进行对比,数值基本吻合.分析了切削参数以及刀具前角对切削力大小的影响规律.结果表明切削力随切削速度和刀具前角的增加有减小的趋势,随着切削深度的增加明显增大. 展开更多
关键词 局部摩擦因数 切削力预测 直角切削
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