航空铝合金数控加工参数优化研究

【类型】学位论文

【作者】苑宏山 

【关键词】 铝合金 数控铣削 参数优化 遗传算法

【摘要】切削参数的选择是制定数控加工工艺的一个重要步骤，影响切削参数的因素众多，各个影响因素之间又互相影响和制约，所以对切削参数的合理选择并不容易。随着高速数控加工机床、多轴加工中心的不断发展和广泛运用，仅依靠传统方法来确定加工切削参数有很大的局限性，已经不能适应高速切削技术的发展和高速切削设备的广泛应用，阻碍了高速切削技术在生产实践中的有效实施，正确合理地制定加工参数才能充分发挥高速切削加工的技术优势。本文以现阶段的铝合金高速加工技术和切削力建模研究成果为基础，进行了铝合金高速铣削的切削力试验和基于遗传算法的数控铣削参数优化。通过高速数控铣削加工航空铝合金材料2A12的切削力试验，分析了铝合金铣削加工切削力随切削速度、每齿进给量、切削深度和切削宽度的变化规律,采用正交实验及多元线形回归的方法，根据试验数据建立了铝合金铣削力经验模型，并对切削力模型进行了显著性检验，为切削参数优化奠定了基础。通过分析数控加工设备和零件加工要求对切削参数选择的限制约束，以加工效率、加工成本、加工利润率为切削参数优化目标，建立了切削参数的多目标优化模型。在基于铝合金铣削参数多目标优化研究基础上，采用遗传算法并对算法迭代次数和优化精度问题进行分析，利用Matlab编程进行铣削参数优化。通过对铝合金整体框架结构零件的实际加工参数进行优化，结果表明能有效提高数控加工经济效益。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】哈尔滨理工大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】王振波

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