TC11车削力模型回归分析及工艺参数双目标优化

TC11是α+β型钛合金,因为其优越的材料性能,一直被广泛的应用于航空航天领域。在实际的加工过程中,工艺参数的选取一直是不容忽视的问题。以加工某型TC11材料的航空盘类零件为背景,运用ABAQUS有限元软件,对此零件的外圆车削部分进行了工艺参数的选取优化。首先建立三维一比一简化模型,采用三因素四水平正交实验法。量化了在大切削深度、低进给量和低切削速度背景下的切削力变化规律,得出切削三要素对切削力的影响排序为:切削深度>切削速度>进给量。其次基于仿真正交实验数据,分别建立了以最小切削力和最大材料去除率为目标的回归模型,并对模型公式进行方差检验。最后使用MATLAB软件,应用非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对最小切削力和最大材料去除率进行双目标优化,得到了最佳切削参数选取区域,并给适用粗加工和精加工的参数选取区间。

基于AM60镁合金超精密车削残余应力仿真及实验

为改善AM60镁合金超精密车削加工工艺方法,采用金属切削理论和有限元分析法对超精密加工进行微米级仿真,建立三维有限元模型,并利用AdventEdge软件对残余应力进行仿真分析,研究切削参数对残余应力的影响规律,为验证仿真的结果,对AM60镁合金压铸件进行车削加工,并利用X射线衍射仪对已加工工件表面残余应力进行测量。仿真结果表明:单点金刚石刀具具有的超高导热性,对残余应力分布的热效应起到了一定的抑制作用。工件表面残余应力随着切削深度的增大而减小,随着切削速度的增加而增大。切削进给量对残余应力的影响最明显,切削速度及切削深度影响较小。通过实验测量结果对仿真结果进行验证,为AM60镁合金超精密车削工件表面残余应力的控制打下一定基础。

高速切削中工件热变形误差形成机理研究

在三维车削模型的基础上,使用有限元软件Deform-3D对高速切削中车削速度、进给速度和背吃刀量进行了正交车削试验。根据试验结果提出了三维车削模型的工件热变形误差形成机理,在此基础上从刀具和加工工艺的角度提出了减少工件热变形误差的方法。