The multi-objective optimization method of cutting parameters for side milling of titanium alloy integral blade disc belongs to the field of mechanical processing technology. The method steps of the invention are as follows: step 1: determining a reasonable range of cutting parameters; step 2: completing the orthogonal experiment of side milling and collecting experimental data; step 3: establishing a multi-objective model for optimization of side milling cutting parameters; step 4: solving the multi-objective model based on gamultiobj function of NSGA_II algorithm to realize cutting. Parameter optimization. The cutting parameters are optimized by genetic algorithm to ensure that the cutting force and the surface roughness of the workpiece are small and the machining efficiency is high. The reasonable selection of cutting parameters is realized.
【技术实现步骤摘要】
面向多目标的钛合金整体叶盘侧铣加工切削参数优化方法
本专利技术涉及一种钛合金整体叶盘侧铣加工切削参数优化方法,属于机械加工
技术介绍
整体叶盘是为了满足高性能航空发动机而设计的新型结构件,与传统叶片和轮盘榫接形式相比,减少了结构重量及零件数量,简化了发动机结构,提高了气动效率和推重比,使发动机综合性能得到显著改善。虽然整体叶盘有诸多优点,但其加工制造却给工程技术人员带来很大的挑战。一方面由于其通道开敞性差,叶片型面为空间自由曲面,结构较为复杂;另一方面其制造材料多采用钛合金、高温合金等高性能难加工材料且加工精度要求高。这会导致钛合金整体叶盘加工加工过程中,切削力大、刀具剧烈磨损,刀具寿命短,容易导致严重的加工硬化,直接影响整体叶盘的加工效率和加工质量。而侧铣加工为整体叶盘加工的主要方式,在钛合金整体叶盘侧铣加工中,会存在切削力和工件表面粗糙度大、加工效率低的问题。合理选择侧铣切削参数对切削力、工件表面粗糙度和加工效率有很大的影响,切削参数的优化方法在机械加工领域是很有研究价值的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对钛合金整体叶盘侧铣加工中切削力和工件表面粗糙度大、加工效率低的问题,提出了面向多目标的钛合金整体叶盘侧铣加工切削参数优化方法,实现对切削参数的合理选择。实现上述目的,本专利技术采取的技术方案是:面向多目标的钛合金整体叶盘侧铣加工切削参数优化方法,所述方法步骤如下:步骤一:确定合理的切削参数范围;所述切削参数范围满足以下关系:其中,切削参数包括切削速度vc、每齿进给量fz、径向切深ae、轴向切深ap,单位依次为m/min、mm/z、mm ...
【技术保护点】
1.一种面向多目标的钛合金整体叶盘侧铣加工切削参数优化方法,其特征在于:所述方法步骤如下:步骤一:确定合理的切削参数范围;所述切削参数范围满足以下关系:
【技术特征摘要】
1.一种面向多目标的钛合金整体叶盘侧铣加工切削参数优化方法,其特征在于:所述方法步骤如下:步骤一:确定合理的切削参数范围;所述切削参数范围满足以下关系:其中,切削参数包括切削速度vc、每齿进给量fz、径向切深ae、轴向切深ap,单位依次为m/min、mm/z、mm、mm;步骤二:完成侧铣正交实验,收集实验数据;所述侧铣正交实验的具体切削参数满足如下关系:步骤三:建立侧铣切削参数优化多目标模型;所述切削参数优化多目标模型包括切削力模型、表面粗糙度模型和加工效率模型,如下式:其中,F为切削力,Ra为表面粗糙度,Q为加工效率,CF、CRa为加工系数,xF、yF、zF、nF为切削力模型中各切削参数的指数,xRa、yRa、zRa、nRa为表面粗糙度模型中各切削参数的指数,z为球头铣刀的刃数,D为球头铣刀的直径;所述切削力模型、表面粗糙度模型和加工效率模型进行取对数处理得到多元表达式,满足以下关系:其中,y1=logF,y2=logRa,y3=logQ,b10=logCF,b11=xF,b12=yF,b13=zF,b14=nF,b20=logCRa,b21=xRa,b22=yRa,b23=zRa,b24=nRa,b30=log(1000z/πD),x1、x2、x3和x4依次代表切削速度vc、每齿进给量fz、径向切深ae、轴向切深ap;所述多元表达式(4)需要将收集的切削力、表面粗糙度数据输入到MATLAB中,通过调用regress函数求解出相应的未知量b10、b11、b12、b13、b14、b20、b21、b22、b23、b24,regress函数为[b,bint,r,rint,stats]=regress(Y,X,alpha),式中,b是输出量,...
【专利技术属性】
技术研发人员:程耀楠,杨金龙,秦超,左殿阁,
申请(专利权)人:哈尔滨理工大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。