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基于最小加工表面裂紋的TiAl合金銑削參數(shù)優(yōu)化

發(fā)布時(shí)間:2024-06-15 05:19
  TiAl合金以其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于航空、航天制造領(lǐng)域,但由于TiAl合金自身的物理、化學(xué)特性,導(dǎo)致其切削性能較差,加工過程中容易出現(xiàn)工件表面燒傷、表面微裂紋等問題。為了研究TiAl合金銑削加工過程中切削工藝參數(shù)對(duì)加工表面裂紋的影響規(guī)律,設(shè)計(jì)了TiAl合金切削參數(shù)與加工表面裂紋之間的正交試驗(yàn)。結(jié)果表明:切削速度對(duì)TiAl合金銑削表面裂紋的影響最大,其次是切削深度和切削寬度,每齒進(jìn)給量對(duì)表面裂紋的影響最小;谶z傳算法,以表面裂紋長(zhǎng)度為目標(biāo)函數(shù),優(yōu)化得到的最優(yōu)參數(shù)組合為:ae=0. 2 mm、ap=0. 2003 mm/z、fz=0. 02001 mm/z、vc=20. 0004 m/min。采用優(yōu)化后的參數(shù)銑削TiAl合金,發(fā)現(xiàn)工件表面的實(shí)際加工裂紋長(zhǎng)度和經(jīng)過算法優(yōu)化的裂紋長(zhǎng)度相差較小,該優(yōu)化方法可行性較高,誤差較小。

【文章頁數(shù)】:5 頁

【部分圖文】:

圖2銑削表面裂紋長(zhǎng)度隨切削參數(shù)的變化曲線

圖2銑削表面裂紋長(zhǎng)度隨切削參數(shù)的變化曲線

為了研究TiAl合金銑削表面裂紋長(zhǎng)度隨切削參數(shù)的變化規(guī)律,根據(jù)表2中的極差分析結(jié)果,繪制出表面裂紋長(zhǎng)度隨切削參數(shù)的變化曲線,如圖2所示。從圖2可以看出,表面裂紋長(zhǎng)度隨每齒進(jìn)給量的增大先減小后增大。當(dāng)每齒進(jìn)給量從0.02增加到0.04mm/z時(shí),表面裂紋長(zhǎng)度從147.21減小到14....


圖1工件表面微觀圖像

圖1工件表面微觀圖像

圖1是其中一組參數(shù)下的銑削加工表面圖像,從圖中可以看出,試件加工表面出現(xiàn)了很多微小裂紋,而且裂紋形狀不規(guī)則。采用直讀法觀測(cè)表面裂紋并計(jì)算裂紋長(zhǎng)度時(shí),選取裂紋上距離最大的兩點(diǎn)間的距離作為表面裂紋的長(zhǎng)度。由于每幅圖片中的裂紋尺寸變化較大,較小尺寸的裂紋相比較大尺寸的裂紋對(duì)試件的疲勞壽....


圖3遺傳算法流程圖

圖3遺傳算法流程圖

應(yīng)用GA算法解決問題的過程是一個(gè)典型的迭代過程,基本流程如圖3所示。3.2基于遺傳算法的切削參數(shù)優(yōu)化


圖4優(yōu)化適應(yīng)度曲線

圖4優(yōu)化適應(yīng)度曲線

基于遺傳算法,在Matlab2014a環(huán)境中編寫了優(yōu)化程序,經(jīng)過大量測(cè)試,遺傳算法的主要參數(shù)選定為:初始種群規(guī)模PopulationSize=200,最大進(jìn)化代數(shù)MaxGenerations=100,交叉概率Pc=0.2,變異概率Pm=0.1,優(yōu)化適應(yīng)度曲線如圖4所示,優(yōu)化得....



本文編號(hào):3994985

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