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高速铣削RoyAlloy模具钢的表面粗糙度预测及其铣削参数优化

李泽芳  
【摘要】:高速铣削具有精度高、效率高等优点,被广泛应用于模具加工中;而模具的表面质量直接影响产品的使用性能和成本。表面粗糙度不仅是衡量已加工表面质量的重要指标,还与模具的抗腐蚀性、耐磨性等有着密切的关系。RoyAlloy模具钢正在逐步推广使用,但实际加工中,在其铣削参数的合理选用方面还有很多空白。高速铣削加工中,铣削参数是表面粗糙度的主要影响因素。传统铣削参数有铣削速度、每齿进给量、背吃刀量和行距,本文根据五轴加工中心的特点,将铣削速度分解为主轴转速、前倾角和侧偏角,可更加全面和直观地表述影响表面粗糙度的各因素。 与理论研究表面粗糙度相比,试验法过程更直观、结果更可靠。因此,本文通过单因素试验和正交试验,分析了各铣削参数对表面粗糙度的影响规律,得到了最优铣削参数组合,解决了铣削参数对表面粗糙度影响的显著度问题。 在试验的基础上,综合利用多元线性回归和BP神经网络,建立了高速铣削加工RoyAlloy模具钢的表面粗糙度预测模型。经试验验证,该模型在多元线性回归方程的基础上提高了鲁棒性,并具有收敛速度快、运行迅速、模型稳定及精度高等突出优点。 依据高速铣削加工表面粗糙度预测的特点,设计了具有二次开发能力的表面粗糙度预测系统,可合理高效地实现生产加工中表面粗糙度的预测与铣削参数的选用。


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