本文關(guān)鍵詞：鈦合金Ti-6Al-4V電火花線切割參數(shù)試驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：進(jìn)入二十世紀(jì)以來,鈦及鈦合金因其優(yōu)越的性能越來越受到人們的青睞,鈦合金具備比強度高,抗腐蝕能力強,抗熱性能高,穩(wěn)定性好、可塑性強、化學(xué)活性高等一系列的優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于航空航天、石油開采、海洋開發(fā)、醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域。對鈦合金進(jìn)行機械加工時,由于導(dǎo)熱系數(shù)低,加工時所產(chǎn)生的大量熱難以經(jīng)過工件釋放;鈦合金比熱系數(shù)較小,機械加工時局部溫度集聚過快,導(dǎo)致刀具的刀尖溫度過高,使其急劇磨損,刀具的壽命大大降低,所以鈦合金屬于一種難切削的加工材料。目前,對于加工難切削材料越來越多用到了特種加工的方法,電火花線切割就是其中的一種。我國作為率先研制出快走絲電火花線切割機床的的國家,無論是在機械結(jié)構(gòu),數(shù)控技術(shù)等方面取得了重大的發(fā)展。近年來,高速走絲電火花線切割機床憑借著自身優(yōu)異的性能特點,被廣泛應(yīng)用于航天航空,醫(yī)療器械,精密加工等行業(yè)。由于鈦合金Ti-6Al-4V化學(xué)活性高,導(dǎo)熱系數(shù)低,因此采用快走絲電火花線切割機床其加工也不是很容易,所以研究鈦合金電火花加工性能,對提高鈦合金的加工速度和加工質(zhì)量具有實用意義。本文以快走絲電火花線切割機床的電參數(shù)為控變因子,研究了各個電參數(shù)對鈦合金加工后的加工速度和表面質(zhì)量的影響規(guī)律。采用正交試驗法,根據(jù)鈦合金性質(zhì),確定各參數(shù)的適當(dāng)范圍,進(jìn)行了試驗。通過極差分析及方差分析,得出各參數(shù)對不同指標(biāo)的影響的主次順序,給出了加工效果最佳時的電參數(shù)組合。采用BBD曲面響應(yīng)試驗設(shè)計方法,基于Design-Expert試驗設(shè)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出了材料去除率和表面粗糙度與電參數(shù)關(guān)系的擬合方程,同時描繪出兩個試驗指標(biāo)的三維響應(yīng)曲面圖,直觀的表達(dá)出最佳區(qū)域,對最優(yōu)電參數(shù)的組合進(jìn)行預(yù)測。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了仿真。首先輸入大量數(shù)據(jù),建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),系統(tǒng)內(nèi)部對數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的訓(xùn)練,使得系統(tǒng)逐漸趨于理想值,然后對需要預(yù)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測,得出近似值。本文通過大量試驗,研究了電火花線切割各電參數(shù)對其性能指標(biāo)的影響。通過正交試驗,得出各因素的對不同指標(biāo)的影響大小;通過曲面響應(yīng)試驗,直觀的得出優(yōu)化區(qū)域;通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對試驗數(shù)據(jù)的結(jié)果進(jìn)行了較為理想的預(yù)測。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金 快走絲線切割 電參數(shù) 材料去除率 表面粗糙度
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG484
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的背景及意義11
• 1.2 鈦及鈦合金11-15
• 1.2.1 鈦的類別11-12
• 1.2.2 鈦的發(fā)展12-13
• 1.2.3 鈦合金TC4的性能13-14
• 1.2.4 鈦合金的切削特性14-15
• 1.3 電火花加工技術(shù)15-17
• 1.3.1 特種加工15
• 1.3.2 電火花線切割15-16
• 1.3.3 電火花線切割的發(fā)展趨勢16-17
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 電火花線切割的特性及試驗平臺19-27
• 2.1 電火花線切割的特性19-20
• 2.1.1 電火花線切割的工藝指標(biāo)19
• 2.1.2 四個電參數(shù)對加工速度以及表面質(zhì)量的影響19-20
• 2.2 試驗平臺的簡介20-22
• 2.3 試驗方案的建立22-25
• 2.3.1 試驗材料尺寸的選擇22-24
• 2.3.2 材料去除率的計算24
• 2.3.3 表面質(zhì)量的測量24-25
• 2.4 試驗步驟25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 正交試驗設(shè)計27-43
• 3.1 正交試驗的介紹27-30
• 3.1.1 試驗設(shè)計的發(fā)展27-28
• 3.1.2 試驗設(shè)計的優(yōu)異性28-29
• 3.1.3 正交表的簡介29
• 3.1.4 正交試驗設(shè)計的步驟29-30
• 3.2 正交試驗的極差分析30-38
• 3.2.1 極差分析30-31
• 3.2.2 電火花線切割鈦合金TC4的極差分析31-38
• 3.3 正交試驗的方差分析38-40
• 3.3.1 方差分析38-39
• 3.3.2 電火花線切割鈦合金TC4的方差分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-43
• 第四章 曲面響應(yīng)設(shè)計43-65
• 4.1 響應(yīng)面概述43-51
• 4.1.1 最速上升法44-45
• 4.1.2 二階曲面響應(yīng)分析45-46
• 4.1.3 響應(yīng)面的特性46-48
• 4.1.4 擬合模型介紹48-51
• 4.2 Design-Expert簡介51-52
• 4.3 BBD試驗設(shè)計52-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的仿真65-79
• 5.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的介紹65-70
• 5.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念65-66
• 5.1.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展66-67
• 5.1.3 人工神經(jīng)元的模型67-69
• 5.1.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特性69-70
• 5.1.5 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展70
• 5.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練與仿真70-77
• 5.3 本章小結(jié)77-79
• 第六章 總結(jié)與展望79-83
• 6.1 總結(jié)79-80
• 6.2 展望80-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和成果89

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本文編號：328935