【摘要】：隨著零件小型化和復雜化的趨勢不斷發(fā)展,微銑削加工方法也越來越受到人們的重視。由于微切削屬于新興領域,加工方法沒有趨于成熟。微切削加工尺寸微小,表現(xiàn)出尺寸效應,宏觀切削理論已經無法適用。因此,加工時對于切削參數(shù)的選取沒有合理可靠的依據(jù)。實際加工時,對切削力、切削溫度等方面的數(shù)據(jù)需要控制在合理的范圍內,這就要求基于目標對切削參數(shù)進行預測和優(yōu)化。鎳基高溫合金具有良好的抗腐蝕性和抗蠕變性能,強度高,適用于高應力應變和高溫狀態(tài)。廣泛應用于航天和船舶等領域�；谝陨嫌^點,本文進行了如下工作:(1)為了探究高溫合金GH4169的最小切削厚度,運用Abaqus軟件建立了二維微車削高溫合金GH4169正交模型。刀尖半徑設置為0.015mm,以切削厚度為變量,進行了5組實驗,分析GH4169材料切削過程中刀具切削力和材料切削溫度的變化情況。根據(jù)結果可知,隨著切削厚度的增加,進給方向的切削力隨之增加,垂直進給方向的切削力則先增大后減小,工件的最高溫度隨著切削深度的改變先升高后降低再升高。切削力和工件溫度的第一次升高又降低與傳統(tǒng)切削規(guī)律不符,這是由于尺寸效應引起的。由這些表現(xiàn)分析可得,材料的最小切削厚度大約為0.4r即0.006mm。(2)建立三維微銑削模型,以切削參數(shù)即主軸轉速、每齒進給量和切削深度為因素,設計了三因素五水平正交實驗,探究切削參數(shù)的變化對切削力、切削溫度和殘余應力的影響。實驗所得的切削力多數(shù)在4N左右,溫度在200度左右,殘余應力在1000MPa居多。與文獻中數(shù)據(jù)相近。通過對結果進行分析得出,每齒進給量對切削力的影響最為顯著。切削深度對工件溫度和殘余應力的影響最為顯著。(3)建立神經網(wǎng)絡-遺傳算法預測優(yōu)化模型。以正交實驗參數(shù)為樣本,切削參數(shù)為自變量,切削力、切削溫度和殘余應力為因變量,對神經網(wǎng)絡進行訓練,把切削參數(shù)輸入訓練好的網(wǎng)絡,可以預測實驗結果。切削力參數(shù)的預測誤差最大為26%,溫度的預測誤差為61%,殘余應力的預測誤差最大在21%。神經網(wǎng)絡預測模型對切削力和殘余應力的預測效果較好,對工件溫度的預測效果較差。之后,應用遺傳算法,將神經網(wǎng)絡作為適應度函數(shù),對切削參數(shù)進行優(yōu)化。當主軸轉速取12201.6r/min(線速度383.33mm/s)、每齒進給量取0.008mm/z、切削深度取0.019mm時切削力最小,為0.014N。當主軸轉速取14463.6r/min(線速度454.39mm/s)、每齒進給量取0.013mm/z、切削深度取0.015mm時,工件溫度最低,為21.08℃。當主軸轉速取38418.7r/min(線速度1206.96mm/s)、每齒進給量取0.011mm/z、切削深度取0.016mm時殘余應力最小,為674MPa.通過實驗對上述結果進行驗證,證明了神經網(wǎng)絡對切削參數(shù)的優(yōu)化較為準確。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG54

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 薄鑫濤;;高溫合金[J];熱處理;2016年06期

2 韓寅奔;薛祥義;張鐵邦;胡銳;李金山;;熱壓縮變形對Ni-20Cr-18W-1Mo高溫合金碳化物析出行為的影響（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2016年11期

3 湯寶珍;陳錦標;;微庫侖法測定鋼高溫合金及純鐵中的痕量硫[J];理化檢驗.化學分冊;1982年04期

4 李玉清;劉錦巖;;高溫合金中碳、硼、硫的相互作用[J];理化檢驗.物理分冊;1987年03期

5 石磊;于金江;崔傳勇;孫曉峰;;新型鈮基高溫合金熱處理組織性能研究[J];稀有金屬材料與工程;2017年08期

6 張鐵邦;董瑞峰;胡銳;寇宏超;李金山;;Ni-20Cr-18W高溫合金的熔鹽熱腐蝕特征（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2015年11期

7 王習;;高溫合金:有“財”有“料”[J];股市動態(tài)分析;2016年30期

8 吳賢;吳永謙;孟晗琪;;高溫合金廢料回收處理技術現(xiàn)狀[J];中國鉬業(yè);2015年01期

9 ;中國高溫合金研究的奠基人 師昌緒[J];科學中國人;2017年06期

10 莫日宏;;高溫合金市場潛力巨大[J];中國金屬通報;2013年07期

相關會議論文 前10條

1 仲增墉;;前言[A];第十三屆中國高溫合金年會論文集[C];2015年

2 賈若迪;黃偉;趙麗濱;;高溫合金蜂窩板彎曲性能試驗及參數(shù)影響研究[A];北京力學會第二十三屆學術年會會議論文集[C];2017年

3 徐蒙;李培源;;直流電位法在高溫合金疲勞裂紋測量中的應用[A];北京力學會第二十三屆學術年會會議論文集[C];2017年

4 孫曉峰;;我國高溫合金材料設計與制備基礎研究進展[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

5 ;序[A];第十二屆中國高溫合金年會論文集[C];2011年

6 馮滌;韓雅芳;;高溫合金及其相關材料的研究開發(fā)與產業(yè)發(fā)展趨勢[A];中國新材料產業(yè)發(fā)展報告（2006）——航空航天材料專輯[C];2006年

7 仲增墉;;前言[A];動力與能源用高溫結構材料——第十一屆中國高溫合金年會論文集[C];2007年

8 李應舉;騰躍飛;馮小輝;羅天驕;楊院生;;低壓脈沖磁場高溫合金鑄件的晶粒細化[A];第三屆全國電磁冶金與強磁場材料科學會議學術論文集[C];2016年

9 王悅;許文勇;劉娜;鄭亮;楊冬野;李周;張國慶;;噴射成形高溫合金形變組織研究及神經網(wǎng)絡預測[A];第十三屆中國高溫合金年會摘要文集[C];2015年

10 赫曉東;孔祥皓;史麗萍;鐘業(yè)盛;;關于高溫合金蜂窩夾層結構成型缺陷的力學分析[A];第十五屆全國復合材料學術會議論文集（上冊）[C];2008年

相關重要報紙文章 前10條

1 張士寶;高溫合金：現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠材料(一)[N];中國有色金屬報;2018年

2 張士寶;高溫合金：發(fā)展空間廣闊 爆發(fā)式增長可期(下)[N];中國有色金屬報;2018年

3 張士寶;高溫合金:航天軍工大發(fā)展帶來廣闊應用前景(中)[N];中國有色金屬報;2018年

4 記者 趙一蕙;置入盈利資產助力戰(zhàn)略轉型 萬澤股份夯實高溫合金發(fā)展路線[N];上海證券報;2018年

5 本報記者 陸勝成;剝離地產業(yè)務 萬澤股份謀求轉型高溫合金行業(yè)[N];中國經營報;2016年

6 錢遠宏;中國航天科工三院增材中心首次批量完成高溫合金外套螺母打印并交付[N];中國有色金屬報;2017年

7 本報記者 廖梅 肖小紅;我省已建院士(專家)工作站318個[N];四川科技報;2017年

8 ;中國航空終迎王者歸“錸”[N];中國礦業(yè)報;2017年

9 刑強;超級金屬王者歸“錸”[N];中國國防報;2017年

10 本報記者 袁新立;堅持發(fā)展理念與技術工藝雙創(chuàng)新 做國家關鍵戰(zhàn)略材料安全的維護者[N];中國航空報;2017年

相關博士學位論文 前10條

1 蒲永亮;高溫合金K418和GH4169返回料的凈化與成分調控[D];蘭州理工大學;2018年

2 張杰;高Al+Ti鎳基高溫合金損傷粉末冶金法修復再制造研究[D];東北大學;2015年

3 蔡大勇;GH169及GH696高溫合金熱加工工藝基礎研究[D];燕山大學;2003年

4 劉峰;DD3高溫合金的深過冷快速凝固及其快速凝固用特殊涂層[D];西北工業(yè)大學;2001年

5 陳偉;高推重比航空發(fā)動機整體精鑄燃燒室機匣用高強度高溫合金研究[D];南京理工大學;2007年

6 金文中;K417高溫合金真空熔鑄凝固過程的電磁控制[D];大連理工大學;2008年

7 楊舒宇;Co-Al-W基高溫合金熱力學分析及合金設計[D];東北大學;2012年

8 嚴衛(wèi)東;鋁合金及高溫合金鑄件凝固過程中晶粒組織形成的計算機模擬[D];西北工業(yè)大學;2002年

9 徐裕來;超超臨界汽輪機葉片用高溫合金Nimonic 80A成分優(yōu)化、微結構及其高溫強化機理研究[D];上海大學;2013年

10 張弘斌;GH99高溫合金高溫變形行為及組織演化規(guī)律研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 馬世玲;微銑削高溫合金GH4169工藝參數(shù)優(yōu)化[D];太原理工大學;2018年

2 黃長明;基于刀具—工件接觸摩擦特性的高溫合金熱切削加工研究[D];山東大學;2017年

3 雷朋;GH4169高溫合金熱處理狀態(tài)的電磁檢測[D];南昌航空大學;2017年

4 邵帥;高熵高溫合金結構及彈性力學性質的模擬研究[D];河北科技大學;2018年

5 楊芳紅;高溫合金晶粒細化劑的優(yōu)選及其機械加工性研究[D];西北工業(yè)大學;2007年

6 黃連超;新型熔煉高溫合金用剛玉坩堝的制備及應用研究[D];山東理工大學;2017年

7 劉述煌;渦輪盤用高溫合金材料的超聲檢測方法研究[D];南昌航空大學;2013年

8 于忠軍;高溫合金葉片表面晶粒細化新工藝的研究[D];哈爾濱理工大學;2007年

9 燕凱;高溫合金環(huán)塊零件加工工藝研究[D];大連理工大學;2015年

10 焦振;鈮鋁高溫合金的增韌抗氧化改性及其沖擊波合成研究[D];西南交通大學;2017年

，

本文編號：2674006