螺旋槽刀具切削過程仿真及刀體結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、正確選擇刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)以及加工工藝參數(shù)，對保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效益具有十分重要的現(xiàn)實意義。切削加工刀具中，螺旋槽刀具所占比例較大。基于此，本文針對螺旋槽刀具中應(yīng)用較多的球頭銑刀和麻花鉆，結(jié)合有限元數(shù)值模型和遺傳算法，開展了球頭銑刀銑削參數(shù)優(yōu)化和麻花鉆刀體結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　 建立了球頭銑刀加工有限元數(shù)值模型。通過銑削5度MoCrFe斜面的銑削力現(xiàn)場試驗，驗證了所建立的有限元數(shù)值模型的準(zhǔn)確性。以此有限元數(shù)值

2、模型為基礎(chǔ)，結(jié)合正交試驗，進(jìn)行了主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、銑削深度和銑削寬度對球頭銑刀銑削加工影響的研究。
　　 采用多元線性回歸方法，建立了銑削力與銑削參數(shù)之間的回歸方程，并對其顯著性進(jìn)行驗證，為球頭銑刀銑削參數(shù)優(yōu)化模型的建立奠定了基礎(chǔ)。以加工效率，加工成本和銑削力為銑削參數(shù)優(yōu)化目標(biāo)，通過機床及刀具對銑削參數(shù)約束的研究，建立了球頭銑刀銑削參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化模型。采用遺傳算法對該模型進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合MATLAB中GUI界面函數(shù)編程，開發(fā)了

3、球頭銑刀銑削參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。應(yīng)用該系統(tǒng)對球頭銑刀銑削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并通過有限元數(shù)值模型仿真結(jié)果對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗證。結(jié)果表明，基于遺傳算法的球頭銑刀銑削參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)具有一定的實用性。
　　 建立了基于麻花鉆扭轉(zhuǎn)剛度的有限元數(shù)值模型，通過與相關(guān)文獻(xiàn)中所做試驗結(jié)果相對比，驗證了所建立的有限元數(shù)值模型的準(zhǔn)確性。以此有限元數(shù)值模型為基礎(chǔ)，結(jié)合正交試驗和多元線性回歸方法，建立了麻花鉆結(jié)構(gòu)參數(shù)和扭轉(zhuǎn)剛度之間的回歸方程。通過對麻花鉆前角約束的研究