第11期 2016年11月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2016)11011203
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2016.11.030
环槽车削加工工艺参数优化
王仁伟，何玲，邵芳2
No.11 Nov.2016
（1.贵州大学现代制造技术教育部重点实验室，贵阳550003；2.贵州理工学院机械工程学院，贵阳 550003）
摘要：为了改善高强度环槽铆钉断颈槽车削加工过程切槽刀具磨损严重的问题，对环槽车削加工工艺参数与刀具磨损速度的关系进行了研究。运用正交试验法设计实验，得到不同工艺参数下切槽车力前刀面的磨损速度。经过数据分析建立切槽车力前刀面磨损速度预测数学理论模型，运用最小二乘法拟合实验数据，获得切槽车刀前刀面磨损速度与工艺参数之间的关系。考虑切削效率对加工过程的影响，运用遗传算法寻求考虑切槽车刀前刀面磨损和加工效率综合影响的全局最优参数组合，为高强度环槽铆钉断颈槽车削加工提供了理论参考。
关键词：数值计算；环槽加工：刀具磨损；最小二乘法：遗传算法
中图分类号：TH162;TG712
文献标识码：A
Optimizationof ProcessParameterswhenMachiningRingGroove
WANG Ren-wei', HE Ling', SHAO Fang
(1. Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology, Ministry of Education, Guizhou University, Guiy ang 550003, China;2. School of Mechanical Engineering, Guizhou Institute of Technology , Guiyang 550003, China)
Abstract: To improve the wear of grooving tool when machining broken neck trough in high strength ring groove rivet, the paper studied the effect of the process parameters on tool wear rate. Designed experimental scheme by orthogonal experiment method, get the tool wear rate in different process parameters. Established mathematical theory model of tool wear rate prediction after data analysis, acquired the relationship between the wear rate and process parameters by fitting experimental data of using the least square method. consid-ered the influence of the cutting efficiency of machining process, and search the process parameters at the lowest wear rate within the scope of the process parameters. Provided a theoretical reference for machining broken neck trough in the high strength ring groove rivet.
Key words: numerical calculation; ring groove machining; tool wear; least square method; genetic algo-rithm
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引言
钛及钛合金由于具有比强度高、抗腐蚀性好、耐高
温等一系列突出优点，使其发展成为现代航空工业中广有前途的金属结构材料1。钛合金切削加工时刀具与切屑之间的接触面积小、钛合金切削加工时刀具与切屑之间的接触面积小、刀具应力大、刀具温度高，刀具磨损严重，所以钛合金切削性能差，是典型的难加工材料12]。切槽刀有三条切削刃，工作环境封闭，排屑困难，切削热不易散发，刀具温度高和寿命低的问题就更为突出3。
收稿日期：2016-01-18
李友生等人对钛合金Ti6Al4V高速干切削时，硬质合金刀具的磨损机理进行了研究，实验结果表明，刀具的磨损机理主要为粘结磨损、氧化磨损和扩散磨损，且由于车削过程刀具前刀面与切屑之间的摩擦，刀具前刀面温度较高，导致刀具前面磨损更为严重4} 杜国臣等人对硬质合金刀具车削钛合金Ti6Al4V时，力具寿命与工艺参数之间的关系进行广研究，实验结果表明，切削速度与刀具寿命的影响最最为显著，且切削速度与刀具寿命呈负相关[5]。FujianSun等人研究了切槽刀具干切削钛合金Ti6AI4V时刀具的性能，实
*基金项目：国家自然科学基金项目（51465009）；贵州省科学技术基金项目（黔科合」字[2014]2085号）；贵州省教育厅重大科技专项（黔教合重大
专项学[2014]035号）；费州大学研究生创新基金资助（研理工2016024）；面向智能装备领域的“技术众筹“研究生创新基地（贵大研 CXJD[2015]03)
作者简介：王仁伟（1992一），男，黑龙江齐齐哈尔人，贵州大学硕士研究生，研究方向为特色装备技术，（E-mail）82964332@qq.com；通讯作者：
万流数据0—），女，山东滨州人，贵州理工学院教授，博士，研究方向为数控刀具设计与材料研发，（E-mail)784061737@ql-eom。