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高速铣削铝合金时切削力和表面质量影响因素的试验研究 被引量:48
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作者 李亮 何宁 +1 位作者 何磊 王珉 《工具技术》 北大核心 2002年第12期16-19,共4页
对高速铣削典型铝合金框架结构工件时的切削力和加工表面质量进行了试验研究。在高速进给铣削时 ,当进给方向发生改变 ,机床的加减速特性将导致在拐角处进给量减小、铣刀切入角增大 ,从而引起切削力增大和加工振动。在恒切削效率条件下... 对高速铣削典型铝合金框架结构工件时的切削力和加工表面质量进行了试验研究。在高速进给铣削时 ,当进给方向发生改变 ,机床的加减速特性将导致在拐角处进给量减小、铣刀切入角增大 ,从而引起切削力增大和加工振动。在恒切削效率条件下高速铣削铝合金的试验结果表明 ,高速铣削时宜采用较小的轴向切深和较大的径向切深 ,以减小铣削力、提高加工表面质量 ; 展开更多
关键词 影响因素 试验研究 高速铣削 铝合金 切削力 表面质量
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铝合金高速铣削中切削温度动态变化规律的试验研究 被引量:21
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作者 陈明 袁人炜 +3 位作者 薛秉源 张明贤 史兴宽 张书桥 《工具技术》 北大核心 2000年第5期7-10,共4页
切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关。高速切削过程中切削温度随工件材料、所选刀具及切削用量的不同而呈现出与普通切削过程不同的变化规律。本文应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规... 切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关。高速切削过程中切削温度随工件材料、所选刀具及切削用量的不同而呈现出与普通切削过程不同的变化规律。本文应用红外热像仪测温系统对高速铣削过程中切削温度的动态变化规律进行试验研究 ,首次给出了铝合金高速铣削过程中存在的临界切削速度关键数据及切削温度随切削速度的变化规律 ,其结论有助于指导铝合金高速铣削加工、优化高速切削工艺及建立高速切削数据库。 展开更多
关键词 高速铣削 切削温度 铝合金 动态变化规律
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高速干铣削钛合金时涂层硬质合金刀具磨损机理研究 被引量:37
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作者 李安海 赵军 +1 位作者 罗汉兵 裴志强 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期40-46,共7页
采用CVD涂层硬质合金可转位立铣刀对钛合金(Ti-6Al-4V)进行了高速干铣削试验,采用扫描电子显微镜(SEM)观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析(EDS)分析失效刀具表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行了分析.研究结果表明:使用涂层硬质... 采用CVD涂层硬质合金可转位立铣刀对钛合金(Ti-6Al-4V)进行了高速干铣削试验,采用扫描电子显微镜(SEM)观察刀具的磨损形貌,通过能谱分析(EDS)分析失效刀具表面的元素分布,并对刀具的主要磨损机理进行了分析.研究结果表明:使用涂层硬质合金刀具高速干铣削Ti-6Al-4V时,刀具的失效机理主要为磨粒磨损、粘结磨损、氧化磨损、扩散磨损和热-机械疲劳磨损的综合作用.刀具刚参与切削时,刀具后刀面会产生粘结和由于摩擦引起的擦伤,粘结层在断续冲击作用下的脱落过程还会造成后刀面涂层的剥落;随着刀具进一步的磨损,涂层剥落、粘结磨损及磨粒磨损伴随整个刀具失效过程,且还会出现氧化磨损、扩散磨损和疲劳裂纹等.切削速度越高,新产生的钛合金切屑就越容易燃烧,使刀具粘结、氧化和扩散以及热-机械疲劳等磨损加剧. 展开更多
关键词 高速铣削 刀具磨损 失效机理 TI-6AL-4V
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基于变形控制的薄壁结构件高速铣削参数选择 被引量:21
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作者 武凯 何宁 +1 位作者 廖文和 姜澄宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第7期788-791,共4页
首先对国内外有关研究薄壁件铣削加工变形的文献进行了回顾。然后,对不同切削参数下铣削力变化规律以及因铣削力引起的加工变形进行了理论分析与试验研究,并以此为基础提出了薄壁件高速铣削切削参数选择原则。试验结果表明,采用优化的... 首先对国内外有关研究薄壁件铣削加工变形的文献进行了回顾。然后,对不同切削参数下铣削力变化规律以及因铣削力引起的加工变形进行了理论分析与试验研究,并以此为基础提出了薄壁件高速铣削切削参数选择原则。试验结果表明,采用优化的切削参数不仅使薄壁件加工精度得到了保证,加工效率也大大提高。 展开更多
关键词 薄壁 变形 高速铣 优化 切削参数
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低温氮气射流对钛合金高速铣削加工性能的影响 被引量:23
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作者 苏宇 何宁 +2 位作者 李亮 李新龙 赵威 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1183-1187,共5页
在钛合金的高速切削过程中,切削区温度很高,加速了刀具的磨损,限制了切削速度的进一步提高。为降低切削区温度、防止刀具的氧化磨损,提出在低温氮气射流条件下进行钛合金的高速铣削加工。在干铣削、浇注切削液、常温氮气油雾、低温氮气... 在钛合金的高速切削过程中,切削区温度很高,加速了刀具的磨损,限制了切削速度的进一步提高。为降低切削区温度、防止刀具的氧化磨损,提出在低温氮气射流条件下进行钛合金的高速铣削加工。在干铣削、浇注切削液、常温氮气油雾、低温氮气射流和低温氮气射流结合微量润滑等冷却润滑条件下进行了钛合金的高速铣削对比试验。试验结果表明,低温氮气射流结合微量润滑能够最有效地降低铣削力,抑制刀具磨损。借助扫描电镜的检测手段,研究了不同冷却润滑条件下刀具的失效形式。指出在低温氮气射流条件下高速铣削钛合金时,只要热裂纹的形成与扩展未引起刀具的崩刃及刀面的剥落,进一步降低低温氮气的温度将提高刀具的使用寿命。 展开更多
关键词 氮气射流 钛合金 高速铣削 刀具磨损
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球头刀高速铣削残留高度研究 被引量:15
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作者 吕彦明 《模具技术》 2002年第6期13-16,共4页
高速铣削技术的发展 ,在很多场合高速铣削已作为模具的终加工工序。残留高度是影响加工表面粗糙度的主要因素 ,本文在分析铣削加工过程中刀具刀刃实际扫成面的基础上 ,建立了实际刀刃扫成面的方程。通过求扫成面的交点 ,求出球头铣刀的... 高速铣削技术的发展 ,在很多场合高速铣削已作为模具的终加工工序。残留高度是影响加工表面粗糙度的主要因素 ,本文在分析铣削加工过程中刀具刀刃实际扫成面的基础上 ,建立了实际刀刃扫成面的方程。通过求扫成面的交点 ,求出球头铣刀的铣削残留高度。消除了计算的原理误差 ,提高了计算精度。全面分析各有关因素对高速铣削残留高度的影响规律。 展开更多
关键词 球头刀 高速铣削 残留高度 CAD CAM
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高速铣削P20和45淬硬钢的切削力 被引量:26
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作者 庞俊忠 王敏杰 +1 位作者 段春争 杨宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第21期2543-2546,共4页
使用TiAlN涂层的整体硬质合金球形立铣刀,对45钢(52HRC、48HRC、42HRC)及P20钢(41HRC、33HRC)进行了高速铣削试验。基于材料变形下的流动应力方程及剪切角理论,分析了切削速度、工件硬度、材料性能对切削力的影响。试验中的切削... 使用TiAlN涂层的整体硬质合金球形立铣刀,对45钢(52HRC、48HRC、42HRC)及P20钢(41HRC、33HRC)进行了高速铣削试验。基于材料变形下的流动应力方程及剪切角理论,分析了切削速度、工件硬度、材料性能对切削力的影响。试验中的切削参数如下:切削速度为156~816m/min,每齿进给量为0.1mm,轴向切削深度为3mm,切削宽度为1mm。结果表明:高速铣削淬硬钢产生锯齿形切屑,切削速度和工件硬度对切削力有显著影响。 展开更多
关键词 球形立铣刀 淬硬钢 切削力 切削速度 高速铣削
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高速铣削钛合金Ti-6Al-4V切屑形态试验研究 被引量:27
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作者 刘丽娟 吕明 +1 位作者 武文革 祝锡晶 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期196-205,共10页
对高速铣削的切屑进行了微观组织研究,建立了切削要素、切屑形态、切削力、表面粗糙度等因素之间的关系。研究发现,切削速度越高,热量向外扩散的时间越少,聚集在剪切带内的热量越多,剪切带内发生动态再结晶的可能性也就越高,大量的热量... 对高速铣削的切屑进行了微观组织研究,建立了切削要素、切屑形态、切削力、表面粗糙度等因素之间的关系。研究发现,切削速度越高,热量向外扩散的时间越少,聚集在剪切带内的热量越多,剪切带内发生动态再结晶的可能性也就越高,大量的热量促进了剪切带内的热塑性失稳,进而使绝热剪切带产生的频率大幅度提高,切屑的锯齿化程度也就随之加大;计算了不同切削条件下绝热剪切带中心的温度、热量扩散速度等,发现热量扩散速度远低于其变形速度,进而证明了高速切削钛合金Ti-6Al-4V时,绝热剪切带内发生了动态再结晶现象。考虑到再结晶软化效应对材料本构的影响情况,建立了改进J-C本构模型,该模型用两个表达式表述不同临界应变值区间范围的材料本构特征,理论计算证明了改进J-C本构比J-C本构更准确。 展开更多
关键词 合金Ti-6Al-4V 高速铣削 切屑形态 动态再结晶 本构模型
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铝合金高速切削表面粗糙度的实验研究 被引量:23
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作者 何永利 段虹 王仲民 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第1期117-118,共2页
使用硬质合金刀具对LY12高强度铝合金进行了高速精密切削试验。研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响。高速切削试验表明:提高切削速度与减小进给量有利于改善铝合金工件的加工表面质量;当切削速度超过某一范围后,随着切削... 使用硬质合金刀具对LY12高强度铝合金进行了高速精密切削试验。研究了切削条件、切削用量对加工表面粗糙度的影响。高速切削试验表明:提高切削速度与减小进给量有利于改善铝合金工件的加工表面质量;当切削速度超过某一范围后,随着切削速度的进一步提高,加工表面粗糙度的降低并不明显。 展开更多
关键词 高速切削 表面粗糙度 切削速度 进给量 铝合金
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无污染切削介质下钛合金铣削刀具磨损机理研究 被引量:12
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作者 舒彪 何宁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2005年第4期454-457,461,共5页
绿色制造和可持续发展的难加工材料的高速切削技术是21世纪重要的发展领域。本文基于绿色制造基础上,针对空气油雾介质和氮气油雾介质下,对钛合金TC4的高速铣削过程中的刀具磨损机理进行了比较系统的试验研究。通过对试验研究结果分析,... 绿色制造和可持续发展的难加工材料的高速切削技术是21世纪重要的发展领域。本文基于绿色制造基础上,针对空气油雾介质和氮气油雾介质下,对钛合金TC4的高速铣削过程中的刀具磨损机理进行了比较系统的试验研究。通过对试验研究结果分析,初步将刀具的磨损归结为粘结磨损、氧化磨损、剥落与崩刃和扩散磨损。 展开更多
关键词 绿色制造 钛舍金 高速铣削 氮气油雾 空气油雾 刀具磨损
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高速铣削钛合金Ti6A4V铣削力试验研究 被引量:20
11
作者 罗汉兵 赵军 +1 位作者 李安海 崔晓斌 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第5期18-20,25,共4页
采用涂层硬质合金刀具对钛合金Ti6Al4V进行了高速铣削试验。通过分析正交试验直观图,研究了铣削参数的变化对铣削力的影响,为合理选择铣削参数提供了可靠的依据。高速铣削试验表明:采用小的轴向切削深度和每齿进给量及较大的径向切削深... 采用涂层硬质合金刀具对钛合金Ti6Al4V进行了高速铣削试验。通过分析正交试验直观图,研究了铣削参数的变化对铣削力的影响,为合理选择铣削参数提供了可靠的依据。高速铣削试验表明:采用小的轴向切削深度和每齿进给量及较大的径向切削深度和切削速度有利于减小铣削力。基于概率统计和回归分析原理,建立了铣削力回归方程,并对回归方程进行了显著性检验,检验结果表明:所建立的回归方程呈高度显著检验状态,与实际情况拟合的较好。 展开更多
关键词 钛合金 高速铣削 铣削力 回归方程
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粒子群优化人工神经网络在高速铣削力建模中的应用 被引量:18
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作者 郑金兴 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1710-1716,共7页
将粒子群优化人工神经网络理论应用于高速铣削力的建模研究中。采用粒子群算法与反向传播算法相结合的方法,对反向传播神经网络模型进行优化。用粒子群算法训练网络参数,直到误差趋于一稳定值,然后用优化的权值进行反向传播算法运算,以... 将粒子群优化人工神经网络理论应用于高速铣削力的建模研究中。采用粒子群算法与反向传播算法相结合的方法,对反向传播神经网络模型进行优化。用粒子群算法训练网络参数,直到误差趋于一稳定值,然后用优化的权值进行反向传播算法运算,以实现高速铣削力的预测。充分发挥了粒子群算法的全局寻优能力和反向传播算法的局部搜索优势。仿真结果表明,与其他几种反向传播算法相比较,粒子群算法与反向传播算法的学习算法训练的神经网络,不仅训练时间明显缩短,而且其预报精度也得到了较大的提高,能够有效地建立铣削力模型,并对铣削力进行准确的预测。 展开更多
关键词 高速铣销 切削力 建模 粒子群优化 人工神经网络 反向传播
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高速铣削高强高硬钢加工表面残余应力研究 被引量:18
13
作者 辛民 解丽静 +2 位作者 王西彬 闰尚亮 杨洪建 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期19-23,共5页
研究高速铣削高强高硬钢时,铣削参数与加工表面残余应力的关系.进行了高速铣削高强高硬钢时的切削温度、切削力实验研究,分析了切削参数对平均切削温度、平均切削力的影响规律,分析了切削力、切削热以及由其引起的微观组织变化对加工表... 研究高速铣削高强高硬钢时,铣削参数与加工表面残余应力的关系.进行了高速铣削高强高硬钢时的切削温度、切削力实验研究,分析了切削参数对平均切削温度、平均切削力的影响规律,分析了切削力、切削热以及由其引起的微观组织变化对加工表面残余应力的影响.结果表明,高速铣削高强高硬钢时,加工表面产生明显的残余应力.在所选用切削参数范围内,皆产生残余压应力;切削力以及切削热引起的金相组织变化是产生残余压应力的主要原因;在所选用的切削范围内,随着切削速度的增加,加工残余压应力增大,残余应力的影响深度增大. 展开更多
关键词 高速铣削 平均切削温度 平均切削力 微观组织 残余应力
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基于标准粒子群算法的GH4169高速铣削表面粗糙度研究 被引量:19
14
作者 刘维伟 李锋 +1 位作者 任军学 尉渊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第22期2654-2657,2771,共5页
采用单因素和正交实验法,研究了整体硬质合金刀具高速铣削GH4169高温合金时切削参数对表面粗糙度的影响规律,结果表明,每齿进给量对表面粗糙度的影响十分显著,铣削速度和铣削深度对表面粗糙度的影响较小;基于标准粒子群算法建立了表面... 采用单因素和正交实验法,研究了整体硬质合金刀具高速铣削GH4169高温合金时切削参数对表面粗糙度的影响规律,结果表明,每齿进给量对表面粗糙度的影响十分显著,铣削速度和铣削深度对表面粗糙度的影响较小;基于标准粒子群算法建立了表面粗糙度与切削参数之间的经验公式,并对经验公式进行了实验验证,结果显示,基于标准粒子群算法建立的经验公式能有效预测GH4169高温合金高速铣削过程中的表面粗糙度,为铣削参数优化、铣削表面质量控制提供了依据。 展开更多
关键词 高温合金 高速铣削 表面粗糙度 标准粒子群算法
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钛合金高速铣削表面完整性研究 被引量:17
15
作者 张义平 秦义 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第9期106-108,共3页
研究了钛合金TC4的高速铣削。着重讨论了高速铣削钛合金TC4已加工表面完整性的问题,重点研究了表面粗糙度、表面变质层等因素对表面完整性的影响。研究结果表明,切削速度在v=200~350m/min范围,钛合金TC4高速铣削获得的加工表面完整性... 研究了钛合金TC4的高速铣削。着重讨论了高速铣削钛合金TC4已加工表面完整性的问题,重点研究了表面粗糙度、表面变质层等因素对表面完整性的影响。研究结果表明,切削速度在v=200~350m/min范围,钛合金TC4高速铣削获得的加工表面完整性较好。 展开更多
关键词 钛合金 高速铣削 表面完整性
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基于正交试验法的GH4169高速铣削表面粗糙度研究 被引量:18
16
作者 胡知音 孟广耀 夏海涛 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2011年第1期44-46,共3页
对镍基合金GH4169试件高速铣削加工表面粗糙度进行了正交试验,运用极差分析法得出4个试验因素对表面粗糙度影响程度的不同,绘制了铣削参数对表面粗糙度的影响趋势曲线,并对其影响原因进行了分析。
关键词 表面粗糙度 高速铣削 正交试验 GH4169合金 铣削参数
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面向服务的绿色高效铣削优化方法研究 被引量:17
17
作者 李尧 刘强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期89-98,共10页
绿色高效是对现代制造业提出的迫切要求,制造服务的理念指明制造业转型升级的重要方向。以数控铣削加工为例,从一个层面研究了以面向服务为核心的绿色高效数控多次进给铣削加工参数优化问题,建立了满足高速铣削稳定性要求,以铣削过程利... 绿色高效是对现代制造业提出的迫切要求,制造服务的理念指明制造业转型升级的重要方向。以数控铣削加工为例,从一个层面研究了以面向服务为核心的绿色高效数控多次进给铣削加工参数优化问题,建立了满足高速铣削稳定性要求,以铣削过程利润与铣削碳排放量为目标的优化模型,应用自适应粒子群算法对模型寻优求解,并与数控切削参数数据库实现信息共享,通过铝合金高速铣削参数优化实例进行了模型验证,表明该寻优模型的泛化能力满足网络环境下复杂制造过程的服务增值需求。最后分析比较了不同优化变量对目标函数的影响趋势并定量计算了目标函数对优化变量的灵敏度值,为服务于企业的绿色高效铣削加工参数选择和工艺制定奠定了理论基础。 展开更多
关键词 面向服务 绿色 高效 稳定性 多次进给 参数优化 高速铣削
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低温最小量润滑高速铣削钛合金的试验研究 被引量:17
18
作者 苏宇 何宁 李亮 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第22期2665-2670,共6页
基于复合制冷技术研制了一种低温最小量润滑供给装置,在低温最小量润滑(cryogenic minimum quantity lubrication,低温MQL)条件下进行高速铣削钛合金试验,研究了低温MQL对刀具与工件材料的摩擦接触状态、刀具磨损及已加工表面粗糙度的... 基于复合制冷技术研制了一种低温最小量润滑供给装置,在低温最小量润滑(cryogenic minimum quantity lubrication,低温MQL)条件下进行高速铣削钛合金试验,研究了低温MQL对刀具与工件材料的摩擦接触状态、刀具磨损及已加工表面粗糙度的影响。将测量的铣削分力转化为切向铣削力和径向铣削力,以分析高速铣削时刀具与工件材料的摩擦接触状况。研究结果表明:低温MQL可使峰值径向铣削力减小27.6%~34.3%,有效地改善了刀具与工件材料的摩擦接触状态;降低低温MQL的温度有益于微量润滑油润滑功能的发挥并改善刀具与工件材料的摩擦接触状态,可延长刀具寿命,减小已加工表面粗糙度,但效果不明显;低温MQL的良好润滑作用可有效延长高速铣削钛合金时刀具的寿命。 展开更多
关键词 低温最小量润滑 高速铣削 钛合金 刀具磨损
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45钢高速铣削表面粗糙度预测 被引量:17
19
作者 段春争 郝清龙 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1229-1233,共5页
为了提高高速铣削加工表面粗糙度预测的精确性以及模型的通用性,提出了一种基于粒子群最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)算法的高速铣削加工表面粗糙度预测方法。以工件硬度以及铣削参数为影响因素,采用回归分析方法、最小二乘支持向量机(L... 为了提高高速铣削加工表面粗糙度预测的精确性以及模型的通用性,提出了一种基于粒子群最小二乘支持向量机(PSO-LSSVM)算法的高速铣削加工表面粗糙度预测方法。以工件硬度以及铣削参数为影响因素,采用回归分析方法、最小二乘支持向量机(LSSVM)以及PSO-LSSVM方法,分别建立了45钢高速铣削加工表面粗糙度预测模型,并对模型的预测精度进行了试验验证和对比分析。结果表明:相同样本条件下,回归分析方法的预测误差较大,PSO-LSSVM预测模型平均预测误差仅为LSSVM方法平均预测误差的50%。PSO-LSSVM预测模型具有较高的预测精度和泛化能力,能够准确地预测高速铣削不同硬度的工件表面粗糙度,同时为铣削参数的选择和表面质量的控制提供了依据。 展开更多
关键词 表面粗糙度预测 高速铣削 最小二乘支持向量机 粒子群算法 回归分析 预测精度 45钢
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超高速干铣削灰铸铁的研究 被引量:16
20
作者 王西彬 杨广勇 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期263-267,共5页
通过一系列的端铣切削试验 ,分析了超高速干铣削灰铸铁时刀具磨损形态的特征及对刀具材料和切削几何参数的要求 ,研究了切削用量 (V ,fz)对刀具耐用度 (T)及表面粗糙度 (Ra)的影响规律 ,结果表明 :超高速干铣削灰铸铁宜采用陶瓷刀具 ,... 通过一系列的端铣切削试验 ,分析了超高速干铣削灰铸铁时刀具磨损形态的特征及对刀具材料和切削几何参数的要求 ,研究了切削用量 (V ,fz)对刀具耐用度 (T)及表面粗糙度 (Ra)的影响规律 ,结果表明 :超高速干铣削灰铸铁宜采用陶瓷刀具 ,其正常磨损以热磨损为主 ,具有双负前角 (γr,γp<0 ) ,较大后角和合理倒棱参数的氮化硅基陶瓷 (Si3N4-TiC)铣刀在V =81 4~ 1 32 0m/min的速度范围能获得 60~ 1 9min的刀具耐用度 ,在走刀量 fz=0 0 2~0 32mm/tooth的较大范围内Ra 可稳定达到 0 .53~ 2 .67μm ;未发现T V关系中的“死谷”现象 ,但V和f对T及Ra 展开更多
关键词 超高速干铣削 陶瓷刀具 灰铸铁 铣削
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