面向表面粗糙度约束的铣削过程参数优化

在6061铝立铣过程中考虑到控制工件表面粗糙度的要求,人为选择的铣削参数可能比较保守,导致材料去除率降低、制造成本高。以表面粗糙度为约束条件,以最大材料去除率为目标,基于极端提升法(extreme gradient boosting, XGBOOST)建立以主轴转速、进给速度和切深为优化对象的表面粗糙度回归模型,利用遗传算法对主轴转速、进给速度和切深三个铣削参数进行优化。利用遗传算法的多目标优化特点得到较优的铣削参数。通过4组优化结果可以看出,表面粗糙度的最大变化只有0.048μm,而最小的材料去除率提高了2 458.048 mm^(3)/min,在达到表面粗糙度的要求下,提高了加工效率,减小制造成本,具有良好的优化效果,在实际加工中具有一定的指导作用。

钛合金框架类零件铣削用立铣刀设计与应用研究进展

钛合金材料以轻质、高强、耐腐蚀等优异特性在航空航天领域得到了广泛的应用,但良好的材料属性也为其加工带来难题,尤其对结构复杂的钛合金框架类零件切削,对刀具的设计、使用和性能评价都提出了更高的要求。首先分析了限制钛合金框架类零件切削性能发挥的影响因素,即切削力、切削温度和已加工表面残余应力,并以影响因素为约束总结了钛合金框架类零件加工用整体立铣刀几何结构、表面涂层和基体材料的研究现状;其次针对特定加工场景以影响因素为约束推荐了切削参数;随后将影响因素量化为便于识别统计的评价指标,即切削寿命、效率和表面完整性,进而阐述了刀具切削性能评价的研究进展。最后对整体立铣刀在钛合金框架类零件加工领域的发展与应用进行展望。随着新一代信息技术发展,将进一步推动刀具设计、使用与切削性能发挥的深度融合,助力钛合金框架类零件的高质量、长寿命、高效率切削。