导读:本文包含了刀具几何参数优化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:TC4,钻削力,扭矩,残余应力
刀具几何参数优化论文文献综述
张文盟[1]（2019）在《TC4钛合金钻削刀具几何参数优化》一文中研究指出Ti-6Al-4V(TC4)钛合金在强度、韧性、耐热耐蚀性和生物相容性等方面均表现优良,因此在航空航天、化学、医疗中被大量使用,其用量占到全部钛合金用量的二分之一以上。孔加工大约占每年机械加工量的叁分之一,因此在对TC4钛合金进行加工处理的过程中常常需要进行孔加工。在对TC4钛合金进行钻削加工时,其特殊的材料性质使得钻削过程中的钻削力和扭矩较大,钻头容易磨损和折断,既降低加工效率又会造成工件报废,从而增加生产成本。因此对TC4钛合金钻孔时,标准钻头的几何角度已不能完全适应,有必要因“材”制宜,对钻削TC4钛合金所用的麻花钻的几何参数进行优化,以减小TC4加工过程中的钻削力、扭矩和残余应力,从而提高孔加工效率和表面质量。基于以上问题,本文在以下方面进行了研究:(1)本文首先介绍了标准麻花钻的结构和主要几何参数,并对麻花钻的几种常用刃磨方法进行了分析,并根据锥面麻花钻的后刀面刃磨原理在NX10.0软件中建立了锥面麻花钻的叁维模型。在此基础上,根据麻花钻的钻削原理对切削刃进行离散化,由此建立了钻削力和扭矩的数学模型。(2)本研究选择了麻花钻的顶角、螺旋角和刃带宽度作为试验因素,运用回归正交试验设计方法来设计试验方案。研究中使用NX10.0软件建立了15组试验方案中不同顶角、螺旋角和刃带宽度的刀具模型,并通过ABAQUS有限元分析软件建立了TC4钛合金叁维钻削模型。通过所建立的15个不同麻花钻模型进行TC4钛合金钻削加工仿真,得到了15组不同刀具几何参数下的钻削力、扭矩及孔壁残余应力。(3)研究中采用多元非线性回归方法分别建立了钻削力、扭矩及孔壁残余应力与试验因素之间的回归模型。通过对所建立的回归方程及各偏回归系数进行显着性检验,在去除了方程中的偏回归系数不显着的部分的基础之上,最终建立了在所选择的试验因素取值范围内的钻削力、扭矩和残余应力与所选试验因素顶角、螺旋角和刃带宽度之间的回归方程。(4)此外,本文介绍了粒子群算法的基本原理及特点,并在MATLAB中进行编程实现了粒子群算法优化过程。以所建立的钻削力、扭矩、残余应力回归方程为适应度函数,本研究使用编写的粒子群算法分别以最小钻削力、最小扭矩、最小孔壁残余应力为目标进行优化,得到优化后的刀具几何参数组合。之后,使用优化几何参数后的刀具再次建立钻削仿真模型进行验证,证明了优化刀具几何参数后可以减小钻削力、扭矩和残余应力。对用于TC4钛合金钻削加工的麻花钻几何参数进行优化研究,能够有效地提高TC4钻削加工效率和质量,并为实际生产提供一定的借鉴。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01）
卢佳鹤[2]（2019）在《硬质合金插铣刀具磨损及刀具几何参数优化研究》一文中研究指出目前国际上机械制造行业中应用最普遍、最有效的加工方式为减材加工,如车、铣、刨、磨、钻等。插铣作为一种铣削和钻削组合的新加工方式,因其在大型异构件的粗加工方面的优势被广泛应用,由于其很高的材料去除率,使得加工过程中刀具磨损严重,甚至出现崩刃现象,导致切削无法继续进行。因此,研究硬质合金刀具的磨损规律对大型异构件的整体插铣加工具有重要意义。本文依据水轮机组水斗插铣加工的实际情况,从以下几个方向去研究硬质合金插铣刀具的磨损:首先,建立了硬质合金插铣刀具磨损的预测模型。通过对刀具磨损机理的分析,得出插铣加工中刀具的主要磨损形式。对不同磨损形式进行磨损量的计算,得出硬质合金插铣刀具后刀面磨损总量计算公式。其次,建立了硬质合金涂层刀具插铣加工0Cr13Ni4Mo不锈钢的有限元仿真模型。利用仿真模型,研究了不同切削参数下插铣加工过程中切削力、切削温度和刀具磨损的变化规律。再次,建立了硬质合金插铣刀具寿命经验模型,进行了硬质合金刀具插铣加工试验研究。采用单因素试验方案,通过仿真数据与试验数据的对比,分析插铣加工仿真模型的准确性,为后续利用有限元软件研究插铣加工提供了理论支持;设计了插铣加工正交试验,建立了硬质合金插铣刀具寿命经验模型。最后,研究了刀具几何参数对插铣加工中的刀具磨损影响。利用Deform-2D有限元仿真软件,采用正交试验方案研究刀具前角、后角、刃口结构在插铣加工过程中的最优组合,为插铣刀具参数的优化提供理论支持。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01）
魏龙飞[3]（2019）在《微织构刀具钻削皮质骨的摩擦性能及几何特征参数优化研究》一文中研究指出最近几年,人们对外科手术手术的研究越来越多,对外科手术过程中的要求也越来越高。在其中对于骨的钻削有着很大的比例,此时的钻孔质量会直接对患者之后的康复及伤口愈合有着很大的影响,而刀具对钻孔质量又有着直接的影响,所以在刀具表面将微织构技术从工程领域应用到医学领域。研究发现高性能的表面织构具有减磨、抗粘附的作用,可以有效的降低钻削力以及提高钻孔质量。本文将表面微织构技术应用到骨钻孔当中,阐述了微织构刀具的减磨机理,利用实验比较分析了有无微织构时刀具钻削的结果,然后采用回归正交试验分析了微织构的几何特征参数(微坑直径、微坑深度和微坑间距)和摩擦系数的关系,对微织构参数进行优化。具体研究内容如下:(1)分析了微织构表面摩擦过程的减摩机理及切削过程中切削分力的影响,通过理论解释了表面织构在摩擦接触过程中的减摩机理和表面织构刀具对切削力和摩擦系数的影响。(2)在医疗不锈钢麻花钻前刀面上的刀-屑接触区,采用激光打标机加工出不同尺寸参数的微凹坑阵列织构。(3)以获得的表面微织构制备工艺参数,制备摩擦磨损试验的盘试样与猪骨皮质骨试件,进行干摩擦试验,分析在研究范围内微织构参数对摩擦系数的影响。对比分析微坑织构表面和无织构表面在干摩擦下的摩擦性能,揭示微坑织构的减磨机理。(4)以摩擦试验数据为结果,利用回归正交的试验方法,建立表面微织构摩擦系数的预测模型。(5)研究最佳微织构麻花钻的磨损特性,通过皮质骨钻削试验,对预测模型的准确性进行分析;采用遗传算法对预测模型进行优化分析,在研究参数范围内,得到使摩擦系数最小的微坑织构几何特征参数最佳组合。(本文来源于《天津理工大学》期刊2019-01-01）
唐小同,李鹏南,牛秋林,邱新义[4]（2017）在《TC4钛合金铣削刀具C形刃几何参数优化实验研究》一文中研究指出通过对TC4钛合金进行侧铣加工,采用正交设计方法研究了硬质合金立铣刀侧刃几何参数对切削力和表面粗糙度的影响,用极差法分析了刀具几何参数对铣削力的影响;并以最小表面粗糙度为目标,采用田口法对刀具几何参数进行了优选。结果表明:螺旋角对铣削力的影响最大,对F_x、F_z,C形刃宽度影响次之,C形刃角度的影响最小;对于F_y,C形刃角度次之,C形刃宽度的影响最小;当螺旋角为25°、C形刃宽度为0.2mm、角度为-25°时可获得最小表面粗糙度。(本文来源于《工具技术》期刊2017年08期）
安立宝,刘思志[5]（2017）在《基于有限元仿真的刀具几何参数优化》一文中研究指出为了研究干式切削加工中刀具几何参数对难加工航空材料加工过程和表面质量的影响,建立了二维正交切削有限元模型.利用Advant Edge FEM仿真软件模拟了立方氮化硼刀具干式车削高温合金GH169的过程,分析了刀具前角、后角、刃口钝圆半径对工件表面残余应力的影响.采用矩阵分析法对刀具几何参数对切削力、切削温度和最大残余拉应力的综合影响进行分析计算,得到了最优刀具几何参数组合,延长刀具寿命的同时改善了工件表面质量.(本文来源于《江苏大学学报(自然科学版)》期刊2017年05期）
周知进,康红军[6]（2017）在《车削ZL109铝合金PCD刀具的几何参数优化仿真》一文中研究指出ZL109铝合金对刀具的磨损严重,难以获得较好的加工精度.而刀具几何参数对切削力、切削温度、表面加工质量和刀具耐用度都有重要的影响,对刀具几何参数进行优化具有重要意义.利用材料试验机和SHPB装置对ZL109进行准静态和动态冲击压缩实验,确定ZL109铝合金的本构模型参数.采用单因素试验法,模拟刀具的前角、后角和刀尖圆弧半径对切削力和刀尖温度影响.结果表明:刀尖圆弧半径对X和Y方向切削力的影响最大,前角对Z方向切削力的影响最大,而后角对刀尖温度的影响最大.通过正交试验法和极差分析,当刀具几何参数选择为前角γ0=0°,后角α0=7°,刀尖圆弧半径r=0.4 mm时,PCD车刀切削ZL109铝合金时刀具的切削性能最优.(本文来源于《湖南科技大学学报(自然科学版)》期刊2017年02期）
于金,王胤棋,高彦梁[7]（2016）在《基于多元非线性回归的刀具几何参数优化》一文中研究指出精密铣削航空接头类薄壁件过程中,硬质合金刀具几何参数(前角、后角和螺旋角)对加工变形有显着影响。采用L25(36)正交实验,运用有限元的方法对25组实验进行铣削加工,获得了变形量与刀具几何参数之间的关系数据,并验证了模型的有效性。运用多元非线性回归技术建立变形量单目标优化数学模型,通过相关性和显着性检验证明模型的可行性。采用遗传算法,以薄壁件的加工变形为目标函数对铣刀几何参数进行优化,最终获得了加工变形量最小时的最优几何参数值。结果表明:所选几何参数与变形量确实有非线性回归关系,且优化后的几何参数组合所对应的变形量比正交实验最小变形量降低了15%。(本文来源于《制造业自动化》期刊2016年05期）
袁铎宸[8]（2015）在《关于切削力估计模型的刀具几何参数和切削参数优化》一文中研究指出刀具的螺旋角、径向与轴向切削深度对铣削稳定均匀性具有较大的相关性营销。利用方差解析的方法进行实验分析,并实证构建多元线性最小二乘法回归切削力预测模型。本文检测预测模型拟合程度和输入变量的影响力程度,假定目标函数,并借鉴遗传算法分析切削力预测模型。根据交叉变异遗传选择的操作,利用程序优化刀具几何参数和切削变量。结论是:金属去除率越大选择最好的轴向切削深度,径向切削深度,螺旋角组合以获得最小切削力是可能的。(本文来源于《科学中国人》期刊2015年36期）
程鑫,刘清风,王宁昌,姜峰[9]（2015）在《基于Inconel 718车削过程有限元仿真的刀具刃口几何参数优化》一文中研究指出基于Third Wave Advant Edge建立二维有限元模型,对镍基高温合金Inconel 718的车削过程进行数值仿真分析,并通过直角车削试验验证仿真模型的精准度;提出了刃口几何参数的优化流程,获得了不同刃口几何参数下的切削温度和应力分布,研究了刀具刃口几何参数对刀具应力及刀具温度的影响,进而对加工镍基合金的刀具刃口参数进行优化。仿真结果表明:在选定后角7°时,粗加工镍基合金Inconel 718的最优前角为6°,最优刃口钝圆半径为60μm;随着刀具前角的增加(0°~10°),切削温度逐渐增加,刀具应力先减小后增加,切屑的高温区逐渐减小,刀具的高应力区逐渐向后刀面扩展;随着刃口钝圆半径的增加(30μm~80μm),刀具温度逐渐增加,温度分布无明显变化,刀具应力先减小后增加,切削刃附近应力集中现象减弱。(本文来源于《机械强度》期刊2015年04期）
刘志杰,刘晓龙,林成新,孙德平[10]（2015）在《车削刀具几何参数低碳优化建模与求解》一文中研究指出为了实现车削加工过程的低碳化并提高加工质量,在分析车削加工过程中能耗特征及切削温度与刀具几何参数之间关系的基础上,以刀具前角和主偏角为优化变量,考虑加工过程机床设备和加工质量等约束,建立了车削加工刀具几何参数低碳优化模型;针对所建模型,提出一种基于改进的自适应遗传算法的优化求解方法。实例分析表明,以低碳排放为优化目标、以切削温度为约束条件优化车削刀具几何参数,可使碳排放和切削温度比原刀具参数分别降低12%和17%。所建模型和方法可为制造企业优化选择刀具几何参数降低碳排放提供理论方法支持。(本文来源于《计算机集成制造系统》期刊2015年11期）
刀具几何参数优化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
目前国际上机械制造行业中应用最普遍、最有效的加工方式为减材加工,如车、铣、刨、磨、钻等。插铣作为一种铣削和钻削组合的新加工方式,因其在大型异构件的粗加工方面的优势被广泛应用,由于其很高的材料去除率,使得加工过程中刀具磨损严重,甚至出现崩刃现象,导致切削无法继续进行。因此,研究硬质合金刀具的磨损规律对大型异构件的整体插铣加工具有重要意义。本文依据水轮机组水斗插铣加工的实际情况,从以下几个方向去研究硬质合金插铣刀具的磨损:首先,建立了硬质合金插铣刀具磨损的预测模型。通过对刀具磨损机理的分析,得出插铣加工中刀具的主要磨损形式。对不同磨损形式进行磨损量的计算,得出硬质合金插铣刀具后刀面磨损总量计算公式。其次,建立了硬质合金涂层刀具插铣加工0Cr13Ni4Mo不锈钢的有限元仿真模型。利用仿真模型,研究了不同切削参数下插铣加工过程中切削力、切削温度和刀具磨损的变化规律。再次,建立了硬质合金插铣刀具寿命经验模型,进行了硬质合金刀具插铣加工试验研究。采用单因素试验方案,通过仿真数据与试验数据的对比,分析插铣加工仿真模型的准确性,为后续利用有限元软件研究插铣加工提供了理论支持;设计了插铣加工正交试验,建立了硬质合金插铣刀具寿命经验模型。最后,研究了刀具几何参数对插铣加工中的刀具磨损影响。利用Deform-2D有限元仿真软件,采用正交试验方案研究刀具前角、后角、刃口结构在插铣加工过程中的最优组合,为插铣刀具参数的优化提供理论支持。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
刀具几何参数优化论文参考文献
[1].张文盟.TC4钛合金钻削刀具几何参数优化[D].太原理工大学.2019
[2].卢佳鹤.硬质合金插铣刀具磨损及刀具几何参数优化研究[D].哈尔滨理工大学.2019
[3].魏龙飞.微织构刀具钻削皮质骨的摩擦性能及几何特征参数优化研究[D].天津理工大学.2019
[4].唐小同,李鹏南,牛秋林,邱新义.TC4钛合金铣削刀具C形刃几何参数优化实验研究[J].工具技术.2017
[5].安立宝,刘思志.基于有限元仿真的刀具几何参数优化[J].江苏大学学报(自然科学版).2017
[6].周知进,康红军.车削ZL109铝合金PCD刀具的几何参数优化仿真[J].湖南科技大学学报(自然科学版).2017
[7].于金,王胤棋,高彦梁.基于多元非线性回归的刀具几何参数优化[J].制造业自动化.2016
[8].袁铎宸.关于切削力估计模型的刀具几何参数和切削参数优化[J].科学中国人.2015
[9].程鑫,刘清风,王宁昌,姜峰.基于Inconel718车削过程有限元仿真的刀具刃口几何参数优化[J].机械强度.2015
[10].刘志杰,刘晓龙,林成新,孙德平.车削刀具几何参数低碳优化建模与求解[J].计算机集成制造系统.2015