Tool life modeling for evaluating the effects of cutting speed and reinforcements on the machining of particle reinforced metal matrix composites

The wear of cutting tools in the machining of 2024Al alloy composites reinforced with Al2O3 particles using varying sizes and volume fractions of particles up to 23.3vol% was investigated by a turning process using coated carbide tools K10 and TP30 at different cut- ting speeds. Machining tests were performed with a plan of experiments based on the Taguchi method. The tool life model was developed in terms of cutting speed, size, and volume fraction of particles by multiple linear regressions. The analysis of variance （ANOVA） was also employed to carry out the effects of these parameters on the cutting tool life. The test results show that the tool life decreases with the increase of cutting speed for both cutting tools K10 and TP30, and the tool life of the K10 tool is significantly longer than that of the TP30 tool. For the tool life, cutting speed is found to be the most effective factor followed by particle content and particle size, respectively. The predicted tool life of cutting tools is found to be in very good agreement with the experimentally observed ones.

我国绿色建筑政策研究:基于扩展钻石模型和政策工具

构建绿色建筑扩展钻石模型,明确了绿色建筑行业发展的关键要素与政府的核心效能。基于此,进一步构建绿色建筑“政策工具—全生命周期”二维分析框架,利用Nvivo12软件对62份政策文本进行编码统计与分析。研究发现,现有政策工具针对需求条件、生产要素、企业战略与支持性产业的影响有限。并提出政策建议未来的着力方向:拓展运营维护阶段政策的使用,加大需求端的激励措施;提升生产要素供应能力与质量,重视人才培养和企业能力建设;健全全流程精准管控体系,增强企业金融激励;落实技术创新扶持,完善全产业链政策体系。

考虑刀具寿命的数控加工工艺参数优化研究

为了解决数控加工过程中关键性工艺参数设计的问题,考虑刀具使用寿命的因素,对于切削速度和进给量的决策,以最小化切削加工过程时间为目标,建立了数控加工工艺参数非线性规划模型。根据问题的特点,以MATLAB为平台,编写一个求解非线性规划的蒙特卡洛算法代码,利用该算法和YALMIP工具箱对实例的求解结果进行对比分析,结果验证了所提出模型和算法的可行性。

基于大数据分析技术的刀具寿命预测方法探讨

刀具寿命预测是制造业中的重要问题之一。传统的预测方法在准确度和效率方面存在一定的局限。随着大数据分析技术的发展,越来越多的研究者开始探讨基于大数据分析技术的刀具寿命预测方法。文中主要介绍了大数据分析技术在刀具寿命预测中的应用,包括数据预处理、特征提取、预测模型和结果评估等。同时,通过实例分析,比较了传统方法和大数据分析方法的预测准确率,证明了大数据分析技术在刀具寿命预测中的应用具有广阔的应用前景。

基于PCA和动态监测模型的刀具寿命在线检测技术

为了实现机械加工过程中刀具寿命在线准确识别,采用时域、频域和小波变换等信号分析方法,提取切削力信号和振动信号中与刀具寿命变化敏感的多个特征,系统输入特征向量通过主向量分析(PCA)方法根据累积贡献率进行优化选择;监测系统根据加工条件自动选择对应的,由两个寿命计算模型构成的动态监测模型,两个模型根据输出精度交替实现刀具寿命计算、在线学习和模型参数更新,最终实现了刀具寿命的在线预测。长期运行结果证明,建立的刀具寿命监测系统能够准确预测刀具的寿命状态,具有良好的自学习能力,在线计算速度高,具有较强的工业推广价值。

基于BP神经网络的刀具寿命预测模型

分析了影响刀具寿命的主要因素,根据影响因素与刀具寿命之间的高度非线性关系,结合人工神经网络模型,建立了刀具寿命预测的BP神经网络模型,并利用模型进行了验证运算。结果表明:模型的预测值与刀具寿命的期望值非常接近,证明该建模方法是可靠有效的。

陶瓷刀具断续车削淬硬钢失效演变机理研究

选用Al2O3/(W,Ti)C陶瓷刀具断续车削淬硬钢,进行正交切削试验,分析切削用量对刀具寿命的影响。建立了断续切削条件下不同失效演变阶段的刀具寿命公式,并通过以切削速度为单一变量的单因素试验,对其进行验证。针对不同失效演变阶段的刀具寿命公式进行分析讨论。结果表明:切削用量三要素对刀具寿命影响程度的大小顺序为:vc>ap>f;在刀具失效演变的不同阶段,机械载荷、热载荷对刀具破坏的影响程度不同。

基于BP-RBF神经网络的刀具寿命预测模型研究

对影响刀具寿命的因素进行分析,确定了影响刀具寿命的主要影响因素,建立基于BP-RBF神经网络的刀具寿命预测模型;对刀具试验寿命数据样本进行统计,采用最小二乘法对刀具寿命预测数学模型进行非线性拟合,建立试验刀具寿命模型。通过十折交叉验证方法对BP-RBF神经网络模型和传统BP神经网络模型进行试验仿真,结合刀具寿命数据样本对刀具寿命模型进行验证。通过与传统BP神经网络模型和刀具寿命预测模型对比可得:BP-RBF神经网络具备更高的预测精度,该预测模型在刀具寿命预测上具备有效性。

刀具磨损的随机模型及其在刀具可靠性试验中的应用

基于马尔可夫随机过程理论建立了刀具磨损的随机理论模型。根据此模型，刀具在任意时刻的磨损量和任意磨钝标准下的刀具磨损寿命都应该服从对数正态分布。实验结果和建立的理论模型符合较好，表明该理论模型在一定条件下是符合实际的。根据所建立的模型和加速寿命试验的原理，将刀具可靠性理论和泰勒公式结合起来，可以充分利用现有的切削数据对刀具的可靠性进行评价。

面向全生命周期的刀具管理系统研究

针对现有刀具管理系统存在的问题,对刀具管理系统功能进行了需求分析,设计了一个面向全生命周期的刀具管理系统,定义了UML刀具对象模型,并映射为基于XML刀具数据模式,最后介绍了系统的实现方法。

基于突变论的刀具寿命建模与预报的研究

介绍了基于突变论的方法建立刀具磨损与破损失效寿命模型的可行性的研究结果。借助于最小二乘回归，建立了变参数三次多项式车／立铣刀具磨／破损融合模型。利用这一模型完成了一种车／立铣监视系统。实验结果表明，监视刀具磨损和破损的成功率≥９５％，刀具磨损值的预报误差≤１０％。

基于低温冷却技术的钛合金切削性能分析

为了解决钛合金Ti-6Al-4V(TC4)难切削的问题,通过研究低温冷却下钛合金的切削性能,改善刀具受力和热应力情况,提高刀具寿命和切削质量。文章首先建立了基于液氮低温冷却润滑的钛合金3-D切削模型,并根据低温冷却特点设置刀具与工件的接触摩擦模型、材料参数和初始仿真参数。然后通过有限元仿真分析得到不同冷却润滑条件下钛合金的切屑形状、切削力和切削温度分布。经过对比分析得出,基于液氮低温冷却技术的钛合金切削对切削力影响较小,但可以有效的降低刀具温度,有利于形成切屑和断屑,可以提高刀具寿命和工件成形质量。

基于ABAQUS的切削速度与刀具寿命研究

采用ABAQUS有限元软件在不同切削速度下对切削过程进行模拟仿真,分析了不同切削速度与刀具应力的变化,获得刀尖处的时间应力曲线,阐明了刀具寿命和切削速度之间的非线性关系,提出高速切削的适当限速是降低成本和提高生产率的一条途径。

面向生命周期的机床行业绿色制造运行模式

为了在机床行业有效实施绿色制造,面向机床产品生命周期建立了一种基于产品设计主线和生命周期主线的机床行业绿色制造运行模式,并对其中的机床绿色设计、绿色生产、废旧机床再制造等进行了论述。机床绿色设计包括绿色设计过程、设计目标、优化设计措施等;机床绿色生产包括生产工艺、环境排放及绿色化措施等;废旧机床再制造包括零部件级再制造和产品级再制造。该绿色制造模式在某机床企业得到了初步应用,取得了良好的应用效果。

面向并行工程的数控机床可靠性控制模型

可靠性工作贯穿产品的全寿命周期 ,它与设计、工艺、制造、销售和使用等领域的信息集成是并行工程的重要组成部分。分析了数控机床产品全寿命周期中的可靠性工作 ,提出了面向并行工程的数控机床可靠性工程的思想 。

关于旅游地生命周期理论模型作为预测工具的思考

文章对旅游地生命周期理论模型作为预测工具的作用和难点进行分析,并就表征旅游地生命周期理论模型的两个要素:生命力强度和周期阶段作了初步的理论探讨。

基于生命周期的数控车床寿命分布模型及控制

针对国产数控机床故障频繁的问题,提出了建立基于生命周期的寿命分布模型,并揭示了故障机理和规律。选择国产和进口相同类型的数控车床,由同一机床用户进行现场跟踪试验。通过对故障时间信息进行拟合优度检验等建模分析,得出两类寿命分布模型:发达国家机床运行于故障率近似恒定的偶然故障期;而国产机床寿命模型包含浴盆曲线左侧面,首先运行于高故障率的早期故障期,然后过渡到偶然故障期。由此揭示了造成国内外机床可靠性差距的原因,提出了消除早期故障的方法,采用该方法可显著提高国产机床的可靠性水平。

SKD11铣削刀具寿命试验研究及工艺参数优化（英文）

为提高SKD11模具钢铣削刀具的寿命,对SKD11模具钢进行了刀具寿命铣削试验,基于极差方法分析了各工艺参数对刀具寿命的影响规律。基于刀具寿命铣削试验,利用多元线性回归方法,推导并求解出了SKD11模具钢铣削刀具磨损的数学模型。利用最优化设计方法和MATLAB优化工具箱,以加工效率和刀具磨损为目标函数,针对实际的铣削问题优选了工艺参数。优化的工艺参数能兼顾刀具寿命和加工效率,为加工企业降低综合生产成本提供了重要的理论依据和案例参考。

国外老年人生活空间概念、理论模型及评估工具研究进展

对国外老年人生活空间的概念发展、理论模型、测评工具等进行述评,以期为提升护理效能,推进国内老年人生活空间研究提供参考。

云服务的机床供应链全生命周期协同模型研究

为加强机床全生命周期管控,加快其供应链建设,调动上下游的积极性,降低整机生产价格,使产品从设计、制造、使用到拆分降解循环,从全生命周期的角度使得产品设计更加完善和合理。文章从评价指标体系、配置评价模型、评价数学模型和环境影响方面对全生命周期机床供应链的评价方法进行研究,提出全生命周期的机床云平台设计,建立全生命周期机床云服务体系架构,并对其进行了评价体系构建,为云技术应用于传统机床业提供了新思路。