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盾构刀具破岩过程及其切削特性 被引量：38
1
作者 夏毅敏 薛静 周喜温 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期954-959,共6页
采用数值模拟技术并借助于大型有限元软件,选择在Ottosen四参数破坏准则基础上引入损伤因子的非线性弹塑性本构模型作为软岩的材料模型,建立盾构刀具切削软岩的二维简化模型,模拟破岩过程中裂纹的生成和扩展;建立三维有限元模型,分析切... 采用数值模拟技术并借助于大型有限元软件,选择在Ottosen四参数破坏准则基础上引入损伤因子的非线性弹塑性本构模型作为软岩的材料模型,建立盾构刀具切削软岩的二维简化模型,模拟破岩过程中裂纹的生成和扩展;建立三维有限元模型,分析切削力在整个切削过程中的变化,并通过试验验证仿真过程的可行性和有效性。研究结果表明:岩石的破碎过程和切屑的形成过程是由拉伸裂纹和剪切裂纹延伸而成;刀具的切削力与切削时间之间遵循波动变化关系,能够较真实地反映盾构刀具破岩过程中岩石的破碎动态响应过程;采用该方法研究刀具几何参数和切削参数对切削力的影响程度和趋势,为盾构刀具的最优化设计提供了参考依据。 展开更多
关键词 刀具 破岩过程 切削参数 有限元分析
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面向能量效率的数控铣削加工参数多目标优化模型 被引量：35
2
作者 李聪波 朱岩涛 +1 位作者 李丽 陈行政 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期120-129,共10页
切削参数是数控加工工艺中的重要组成,切削参数的合理选择能够显著影响到机床能量效率。为提高机床能量效率,分析数控铣削加工的能耗构成特性和加工时段能耗特性,建立数控铣削加工能耗模型,并通过非线性回归拟合获取能耗模型的相关系数... 切削参数是数控加工工艺中的重要组成,切削参数的合理选择能够显著影响到机床能量效率。为提高机床能量效率,分析数控铣削加工的能耗构成特性和加工时段能耗特性,建立数控铣削加工能耗模型,并通过非线性回归拟合获取能耗模型的相关系数,建立了以最高能量效率和最小加工时间为目标的多目标优化模型,采用连续禁忌算法对模型进行优化求解。通过算法优化结果与试验结果进行对比分析,验证了能效模型的有效性。 展开更多
关键词 切削参数 数控铣削加工 能量效率 多目标优化
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盾构直接切削大直径桩基的掘削参数研究 被引量：26
3
作者 陈海丰 袁大军 +1 位作者 王飞 王梦恕 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期103-109,128,共8页
以苏州地铁盾构切削14根大直径桥梁群桩工程为依托,通过理论分析和开展盾构切削Φ1200钢筋混凝土桩基现场试验,系统研究掘削参数的变化特征和影响因素,并提出相应的掘削参数设置与控制方案。研究表明:刀盘切桩乃非全断面切削,实际切桩... 以苏州地铁盾构切削14根大直径桥梁群桩工程为依托,通过理论分析和开展盾构切削Φ1200钢筋混凝土桩基现场试验,系统研究掘削参数的变化特征和影响因素,并提出相应的掘削参数设置与控制方案。研究表明:刀盘切桩乃非全断面切削,实际切桩刀数呈现显著的波动性,是推力、扭矩变化特征的主控因素;推力、扭矩平均值与桩身宽度成线性正比相关,与桩基偏移距离总体呈反比减小趋势;由于切桩时推速、推力、扭矩均波动较大,盾构应增配小流量低速推进泵;作用于桩身的纯切桩推力、纯切桩扭矩仍近似与刀盘切深成线性正比关系。实践表明:在合理掘削参数下,盾构连续切削多根钢筋混凝土桩基是可行的。 展开更多
关键词 盾构隧道 直接切削 桩基 掘削参数 现场试验
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正交试验法在切削参数优化中的应用研究 被引量：23
4
作者 杜金萍 王桂梅 高术振 《煤矿机械》 北大核心 2007年第4期130-132,共3页
通过在数控车床上的切削试验,采用正交试验方法对切削参数进行分析研究,从而进一步了解切削参数对加工表面质量的影响规律及其影响的主次关系,为合理选择切削参数提供可靠的依据。
关键词 正交试验 切削参数 表面粗糙度
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TC4钛合金高速铣削表面粗糙度研究 被引量：25
5
作者 王晓明 韩江 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第5期232-236,240,共6页
TC4钛合金被广泛地用于航空航天等众多领域,为了提高钛合金零件的表面加工质量和加工效率,对TC4钛合金高速铣削表面粗糙度进行研究具有十分重要的意义。切削参数是影响TC4钛合金加工表面粗糙度的重要因素,采用了正交试验分析主轴转速n... TC4钛合金被广泛地用于航空航天等众多领域,为了提高钛合金零件的表面加工质量和加工效率,对TC4钛合金高速铣削表面粗糙度进行研究具有十分重要的意义。切削参数是影响TC4钛合金加工表面粗糙度的重要因素,采用了正交试验分析主轴转速n、铣削深度ap、铣削宽度ae和每齿进给量fz等4个试验因素对表面粗糙度的影响规律,运用了极差分析法绘制出铣削参数对表面粗糙度的影响趋势曲线。利用了多元线性回归分析计算出表面粗糙度的数学模型,采用F值检验法对数学模型和模型参数进行了显著性验证:F>F0.01(4,11),证明了模型和参数都是高度显著的。利用了表面粗糙度预测模型对另外8组切削参数进行粗糙度预测,并将预测结果与实际实验结果时行对比,最大误差为8.9%,验证了表面粗糙度预测模型的有效性,为TC4钛合金加工提供了理论依据。 展开更多
关键词 TC4钛合金 正交试验 切削参数 表面粗糙度 多元线性回归
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采煤机无人自适应变速截割控制方法 被引量：22
6
作者 刘永刚 闫忠良 +3 位作者 秦大同 胡明辉 葛帅帅 侯立良 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1513-1521,共9页
为了实现采煤机的无人自动化采煤,并使采煤机在截煤时的块煤率及截割比能耗等截割性能参数综合较优,通过分析现有采煤机的工作原理及特性并建立采煤机变速截割仿真模型,得到煤层截割阻抗与截割电机定子电流的关系。在此基础上,提出一种... 为了实现采煤机的无人自动化采煤,并使采煤机在截煤时的块煤率及截割比能耗等截割性能参数综合较优,通过分析现有采煤机的工作原理及特性并建立采煤机变速截割仿真模型,得到煤层截割阻抗与截割电机定子电流的关系。在此基础上,提出一种适用于滚筒采煤机的自适应变速截割控制方法,通过划分煤层截割阻抗范围,对采煤机的牵引速度和滚筒转速进行分级优化调节,根据采煤机截割电机定子电流及时间信号,结合所制定的控制策略实现采煤机对煤层截割阻抗的自动识别及自适应调速控制,最后进行仿真分析及试验进行验证。研究结果表明:该控制方法可取得较好效果并具有可行性,为实现采煤机自适应变速截割及无人化自动采矿提供参考。 展开更多
关键词 截割阻抗识别 截割参数 优化 变速截割 自适应控制
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钛合金加工特性分析及刀具选择 被引量：20
7
作者 陈爽 张葆青 闫石 《工具技术》 2011年第4期58-62,共5页
钛合金因其性能的优越性,在航空、航天、石油、化工、汽车和核武器事业等生产领域得到了广泛的应用,但在数控加工钛合金过程中,存在切削效率低下、刀具耐磨性差、切削排屑困难等加工难题。本文通过多次加工试验和研究,总结出了一套加工... 钛合金因其性能的优越性,在航空、航天、石油、化工、汽车和核武器事业等生产领域得到了广泛的应用,但在数控加工钛合金过程中,存在切削效率低下、刀具耐磨性差、切削排屑困难等加工难题。本文通过多次加工试验和研究,总结出了一套加工钛合金的方法,取得了较为理想的切削效果。 展开更多
关键词 钛合金 变形 切削参数 刀具
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影响超精密车削表面粗糙度几种主要因素分析 被引量：13
8
作者 王洪祥 董申 李旦 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2001年第4期26-28,共3页
论述了影响超精密车削表面粗糙度的几种主要因素 ,详细分析了刀具几何形状、最小切削厚度、不规则的金属变形、切削用量、振动等因素对加工表面粗糙度的影响 。
关键词 超精密加工 变形 表面粗糙度 切削参数 超精密车削
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考虑刀具磨损的数控车削批量加工工艺参数节能优化方法 被引量：20
9
作者 李聪波 余必胜 +2 位作者 肖溱鸽 孙鑫 吕岩 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期217-229,共13页
在数控车削批量加工过程中,刀具磨损的加剧会导致能量消耗显著增大。针对现有节能优化研究忽略了刀具磨损状态和工艺参数对能耗的协同影响的问题,提出一种考虑刀具磨损的数控车削批量加工工艺参数节能优化方法。首先,分析刀具磨损和工... 在数控车削批量加工过程中,刀具磨损的加剧会导致能量消耗显著增大。针对现有节能优化研究忽略了刀具磨损状态和工艺参数对能耗的协同影响的问题,提出一种考虑刀具磨损的数控车削批量加工工艺参数节能优化方法。首先,分析刀具磨损和工艺参数对数控车削批量加工能耗协同影响机理;基于此,以批量加工总能耗最低和完工时间最小为目标,以不同刀具磨损状态下的工艺参数为优化变量,建立了考虑刀具磨损的数控车削批量加工工艺参数节能优化模型,并采用多目标模拟退火算法进行优化求解。与经验方案相比,通过算法优化得到的加工方案总能耗降低14.9%,总时间降低9.8%,验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 刀具磨损 工艺参数 数控车削批量加工 多目标优化
原文传递
钛合金铣削加工表面残余应力研究 被引量：19
10
作者 陈建岭 李剑峰 +1 位作者 孙杰 王中秋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期53-57,共5页
金属切削加工引起的残余应力对零部件变形、疲劳性能有重要影响,通过选择合适的加工参数对其进行控制是可能的。目的在于研究钛合金铣削加工中铣削参数对已加工表面残余应力的影响,利用X射线衍射技术测量进给方向和铣削方向的残余应力... 金属切削加工引起的残余应力对零部件变形、疲劳性能有重要影响,通过选择合适的加工参数对其进行控制是可能的。目的在于研究钛合金铣削加工中铣削参数对已加工表面残余应力的影响,利用X射线衍射技术测量进给方向和铣削方向的残余应力。为保证X射线应力测量精度,采用摇摆法和峰拟合定峰方法。试验结果表明,钛合金顺铣加工表面残余应力表现为压应力,主要是由于刀具后刀面与已加工表面的挤光效应起主导作用所致。沿铣削方向和进给方向,切削参数对工件表面残余应力影响具有差异性。通过控制切削参数有可能生成定制化的应力。 展开更多
关键词 钛合金 铣削 加工参数表面残余应力 X射线衍射
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毛竹切削力的研究 被引量：16
11
作者 杨永福 习宝田 李黎 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期17-21,共5页
为合理制定竹材切削工艺,节约切削动力,该文利用传感器技术及信号分析技术,经切削实验研究了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质及刀具前角、切削量与切削速度等切削参数对切削力的影响.结果表明,由于竹黄部位维管束分布较疏,所需主... 为合理制定竹材切削工艺,节约切削动力,该文利用传感器技术及信号分析技术,经切削实验研究了毛竹不同切面、密度、含水率等物理性质及刀具前角、切削量与切削速度等切削参数对切削力的影响.结果表明,由于竹黄部位维管束分布较疏,所需主切削力较小;竹青部位维管束分布密集,主切削力较大.端面切削主切削力最大,纵向切削力次之,横向切削力最小;竹材密度对切削力有明显影响,且呈正相关关系.随着含水率的增大,竹材韧性增加,所需主切削力增加;当含水率超过30%之后,主切削力随含水率的进一步增加而缓慢降低.刀具前角对主切削力的影响较为显著,随刀具前角的增大,所需主切削力明显减小.主切削力与切削量呈正相关关系.切削速度对切削力的影响不大. 展开更多
关键词 毛竹 物理特性 切削参数 切削力
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TC11钛合金插铣工艺切削参数选择方法研究 被引量：17
12
作者 任军学 刘博 +3 位作者 姚倡锋 石凯 梁永收 罗远锋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第5期634-637,641,共5页
为了优化TC11钛合金插铣加工的切削参数,采用三因素四水平正交实验法进行了插铣实验,建立了插铣过程中切削力和切削温度的经验公式,分析了插铣参数对切削力及切削参数的影响规律。基于此规律以及刀具许用挠度,提出了铣削速度、每齿进给... 为了优化TC11钛合金插铣加工的切削参数,采用三因素四水平正交实验法进行了插铣实验,建立了插铣过程中切削力和切削温度的经验公式,分析了插铣参数对切削力及切削参数的影响规律。基于此规律以及刀具许用挠度,提出了铣削速度、每齿进给量和铣削深度的选择方法。结果表明:铣削深度对切削力影响最大,而铣削速度对切削温度影响最大;插铣参数选取原则是在刀具材料允许下取较大铣削速度,适中的每齿进给量,最后根据刀具挠度选择合适的铣削深度。最后在根据此原则选择的插铣切削参数条件下,材料切除率达到了25.1 cm3/min。 展开更多
关键词 TC11钛合金 插铣 切削参数 切削力 切削温度
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基于低碳制造的多工步孔加工切削参数优化 被引量：18
13
作者 李爱平 古志勇 +3 位作者 朱璟 刘雪梅 谢楠 杨连生 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1515-1522,共8页
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... 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%。 展开更多
关键词 孔加工 低碳 切削参数 遗传算法
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基于UG/OPEN的PDC钻头切削参数仿真方法 被引量：17
14
作者 况雨春 陈玉中 +1 位作者 屠俊文 张智 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期111-115,共5页
采用仿真方法进行PDC钻头切削参数的量化是钻头个性化设计的重要技术手段。为提高PDC钻头钻进仿真的效率及精度,并与钻头三维设计系统实现无缝连接,在PDC钻头切削参数理论及切削量计算方法的基础上,利用UG软件的布尔运算功能进行了二次... 采用仿真方法进行PDC钻头切削参数的量化是钻头个性化设计的重要技术手段。为提高PDC钻头钻进仿真的效率及精度,并与钻头三维设计系统实现无缝连接,在PDC钻头切削参数理论及切削量计算方法的基础上,利用UG软件的布尔运算功能进行了二次开发,基于UG/OPEN快速获取切削量的原理建立了PDC钻头井底模型,将钻头的切削过程等效为几何结构的布尔减运算,通过数值运算获取切削体积、接触面积、切削力等参数。研究结果表明,切削参数仿真结果与既有数值方法仿真结果的变化趋势相同,并且具有更高的精度和仿真效率。基于UG/OPEN的PDC钻头切削参数仿真方法为切削参数获取提供了一种新的方法,可以为个性化PDC钻头的快速设计提供参考。 展开更多
关键词 PDC钻头 切削参数 仿真
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数控车削的切削用量多目标优化 被引量：10
15
作者 姜彬 郑敏利 李振加 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2001年第2期43-46,共4页
基于数控车削加工特征，建立了切削用量多目标优化的数学模型，以简便可靠的直接寻优算法实现切削用量的优化．
关键词 切削用量 目标函数 约束条件 优化 数控车削加工 直接寻优算法
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基于Deform-3D的铝合金7075车削力模型的研究 被引量：16
16
作者 张蓉蓉 赵先锋 +1 位作者 李长虹 李荣隆 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第6期59-62,共4页
为了进一步研究铝合金7075的切削机制,以切削用量为因素设计了正交实验,在Deform-3D中建立车削有限元模型,对车削加工进行仿真研究,通过对切削力进行极差分析和方差分析,得到了切削用量对各切削力的影响主次、最优水平组合及影响的显著... 为了进一步研究铝合金7075的切削机制,以切削用量为因素设计了正交实验,在Deform-3D中建立车削有限元模型,对车削加工进行仿真研究,通过对切削力进行极差分析和方差分析,得到了切削用量对各切削力的影响主次、最优水平组合及影响的显著性。依据正交试验结果,建立了车削力预测模型并进行了拟合度和回归显著性检验,结果表明:车削力预测模型和实验数据的拟合度较好,回归方程效果显著,能较好的反映各切削力和切削用量之间的关系。 展开更多
关键词 正交试验 DEFORM-3D 切削用量 车削力模型 回归分析
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截割参数对镐型截齿截割比能耗的影响 被引量：15
17
作者 王想 王清峰 梁运培 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期563-570,共8页
为了研究相关截割参数对截割比能耗的影响,基于直线截割试验装置,在不同截割角条件下,使用5种不同锥角的镐形截齿对一种砂岩进行截割试验,研究了相关角度参数对截割力和比能耗的影响;在截割角为55°时,使用锥角80°的截齿,在不... 为了研究相关截割参数对截割比能耗的影响,基于直线截割试验装置,在不同截割角条件下,使用5种不同锥角的镐形截齿对一种砂岩进行截割试验,研究了相关角度参数对截割力和比能耗的影响;在截割角为55°时,使用锥角80°的截齿,在不同截割厚度和截线距条件下进行截割试验,探讨了截割厚度和截线距对截割力和截割比能耗的影响。试验结果表明,清理角对截割力和截割比能耗有显著的影响,当清理角过小时,截齿与岩石之间产生严重的摩擦使截割力明显较大,从而使截割比能耗较大。当清理角小于等于10°时,平均截割力随截齿锥角的增大呈线性增大,随前角的增大呈线性减小,此时截割比能耗明显小于清理角大于10°时的截割比能耗,但锥角和前角对截割比能耗未见明显的影响趋势。平均截割力随截割厚度和截线距的增大呈线性增大。截割比能耗随截割厚度的增大呈幂函数减小。截线距与截割厚度的比值存在一个最优值使截割比能耗最小,此时截割比能耗相对无截槽影响时约降低65.1%。截线距与截割厚度比值的最优值为2或3,且该比值不受截割厚度和截线距的影响。这些结论对镐型截齿工作角度的设计及采掘机械工作机构截齿布置有重要的指导意义。 展开更多
关键词 镐型截齿 岩石截割 截割参数 截割比能耗
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高速铣削AlMn1Cu表面粗糙度变化规律及铣削参数优化研究 被引量：15
18
作者 汪振华 赵成刚 +2 位作者 袁军堂 胡小秋 邓文 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期537-542,共6页
为了提高防锈铝合金加工质量和效率,通过对防锈铝合金ALMn1Cu进行系统的高速铣削加工试验,该文研究了切削参数对表面粗糙度的影响。根据析因试验的方差分析结果得到了切削参数中影响表面粗糙度的显著性影响因素,并采用最小二乘回归法建... 为了提高防锈铝合金加工质量和效率,通过对防锈铝合金ALMn1Cu进行系统的高速铣削加工试验,该文研究了切削参数对表面粗糙度的影响。根据析因试验的方差分析结果得到了切削参数中影响表面粗糙度的显著性影响因素,并采用最小二乘回归法建立了基于切削参数的表面粗糙度预测模型。在预测模型的基础上建立了以最大加工过效率为优化目标的切削参数优化模型,运用遗传优化算法对切削参数进行了优化计算,得到了不同表面粗糙度技术要求下较优的切削参数组合。应用优化结果对某新型雷达上功能件进行了加工实验,将加工效率提高了近两倍。 展开更多
关键词 高速铣削 表面粗糙度 铝合金 切削参数 遗传算法
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基于切削参数的高速铣削系统稳定性研究 被引量：15
19
作者 黎忠炎 高东强 +1 位作者 毛志云 刘洋 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第11期16-18,共3页
切削中的振动对加工质量有很大的影响,通过高速铣削试验及仿真分析,对基于工艺参数和刀具参数的高速铣削系统稳定性进行研究,得到了主轴转速、进给量、切削深度、刀具几何参数等对切削颤振系统稳定性的影响规律。试验所得结果为高速铣... 切削中的振动对加工质量有很大的影响,通过高速铣削试验及仿真分析,对基于工艺参数和刀具参数的高速铣削系统稳定性进行研究,得到了主轴转速、进给量、切削深度、刀具几何参数等对切削颤振系统稳定性的影响规律。试验所得结果为高速铣削加工切削用量的合理选择,特别是加工参数的优化提供了参考。 展开更多
关键词 高速铣削 切削参数 稳定性 切削颤振
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加工中心工艺参数智能生成系统的研究 被引量：7
20
作者 韩至骏 张昆 于国军 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期30-33,共4页
为了提高加工中心的应用水平，优选刀具及自动生成工艺参数是一个极其重要而又难以获得满意解决方案的课题。该文提出一种以基本切削数据库为基础综合利用多种人工智能技术，根据实际工况，通过学习修正、记忆、实时生成对实际加工环境... 为了提高加工中心的应用水平，优选刀具及自动生成工艺参数是一个极其重要而又难以获得满意解决方案的课题。该文提出一种以基本切削数据库为基础综合利用多种人工智能技术，根据实际工况，通过学习修正、记忆、实时生成对实际加工环境具有广泛适应能力的最佳切削参数和优选刀具的新方法。利用这一系统可以使一个普通操作工人达到专家级对加工中心机床的应用水平。生产验证表明，利用本软件选择的刀具和切削参数使生产效率平均提高５０％以上。 展开更多
关键词 工艺参数 加工中心 智能生成系统 数控机床
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