高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型
钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测
钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测钛合金由于其高强度、轻质等优点，在航空航天、船舶制造、汽车制造等领域得到广泛应用。
然而，钛合金的高硬度、高塑性和低导热性导致了对切削工具的严峻挑战。
切削过程中，刀具的磨损不可避免，因此，建模并预测刀具磨损状态对于提高切削加工效率和降低成本至关重要。
在钛合金铣削加工过程中，切削速度、进给速度、切削深度等加工参数是影响刀具磨损的重要因素。
因此，建立切削参数与刀具磨损状态之间的关系模型，可以帮助优化切削加工过程，并提前预测刀具的磨损状态。
首先，我们需要对切削加工过程进行理论建模。
钛合金铣削过程可以视为切削力、温度和切屑处理等诸多因素相互作用的结果。
通过对切削力进行建模，可以分析力的大小和方向对刀具的影响，从而预测刀具的磨损状况。
同时，还需要考虑切削温度对刀具的影响，因为高温会导致刀具表面的热软化和氧化等现象，进而加剧刀具的磨损。
此外，对切屑的处理也是必要的，以避免切削过程中切屑对刀具的削刮和粘附。
其次，我们通过实验获取切削过程中的相关数据，并利用这些数据进行模型的参数拟合和验证。
实验中，我们需要同时记录切削力、温度、进给速度、切削深度等参数，并观察刀具的磨损情况。
通过对多次实验数据的分析和比对，可以建立参数模型，并根据模型预测刀具的磨损状态。
最后，我们可以利用建立的模型进行刀具磨损状态的预测。
通过监测实时的切削参数，结合模型，我们可以预测刀具的磨损程度，并及时采取措施进行刀具更换或调整切削参数，以保持切削加工的质量和效率。
综上所述，钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测对于提高切削加工效率和降低成本非常重要。
通过建模和预测，可以实时监测刀具的磨损状况，并及时采取措施，以保持切削加工的稳定性和一致性。
这不仅可以提高加工效率，同时也延长了刀具的使用寿命，降低了生产成本。
然而，需要注意的是，不同的钛合金材料和切削条件可能会导致不同的磨损行为和模型，因此，在实际应用中还需要对模型进行进一步的验证和优化综上所述，钛合金铣削加工过程参量建模及刀具磨损状态预测对于提高切削加工效率和降低成本非常重要。
基于BP神经网络的车削Ti6Al4V高温钛合金表面粗糙度预测
Abstract: The full factor turning experiments of Ti6Al4V high temperature titanium alloy is carried out and the surface roughness is obtained under different cutting parameters. The BP neural network, in which the cutting parameters are input and the surface roughness is output, is built. The prediction of network is verified. This research can provide the theoretical guidance for the selection of machining parameters in industry manufacturing, and improve production efficiency. Keywords: Ti6Al4V high temperature titanium alloy; ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱurface roughness; BP neural network; turning
应用[5-6]。作为一种集成知识工具，人工神经网络越来越多 地应用到切削过程的分析。它的显著特点是不需要建立 数学力学模型的预测系统。因此，它对于构建动态切削过 程模型非常有用。J.C.Chen等[7]利用神经网络建立了端铣 加工的表面粗糙度预测系统，经过应用于实际验证了此 系统具有较高的准确性。张振祥[8]通过分析数控精车过程 中对于表面粗糙度和切削参数的影响因素，建立了人工 神经网络模型能够预测粗糙度值。赵艳艳[9]利用超声振动 铣削光学玻璃正交试验，通过正交试验研究表面粗糙度 在多个影响因素的共同作用下的变化规律，根据实验数 据引入BP神经网络建立预测模型。
切削力与表面粗糙度间的关系分析与建模
切削力与表面粗糙度间的关系分析与建模引言切削力和表面粗糙度是加工过程中两个重要的参数，它们对加工品质和加工效率起着关键的影响。
通过深入分析切削力与表面粗糙度之间的关系，并建立相应的数学模型，可以为加工过程的优化提供科学依据，进而提高加工质量和效率。
本文将就切削力与表面粗糙度之间的关系进行详细分析，并提出相应的建模方法。
切削力对表面粗糙度的影响切削力是刀具在切削过程中对被加工材料施加的力。
切削过程中，切削力的大小和方向直接影响着加工表面的质量。
一般来说，切削力越大，加工表面的粗糙度就越大。
这是由于切削力的增大会导致刀具与工件之间的接触压力增加，从而使其在表面上留下更大的痕迹。
此外，切削力的方向也会对表面质量产生影响。
如果切削力的方向与表面的纹理方向相符，那么切削过程中会加剧纹理的变形，进而导致表面的粗糙度增加。
表面粗糙度对切削力的影响表面粗糙度是表面上微小不均匀性的度量，它与切削力之间存在着相互的影响。
一方面，表面粗糙度的增加会导致切削力的增加。
这是因为在表面粗糙的材料表面上，切削时刀具需要克服更多的阻力，从而需要施加更大的切削力。
另一方面，切削力的增加也会进一步加剧表面的粗糙度。
当切削力增大时，刀具与工件之间的摩擦力也会增大，从而加剧切削过程中的表面变形，导致表面的粗糙度增加。
建立切削力与表面粗糙度的数学模型为了更好地分析和预测切削力与表面粗糙度之间的关系，建立相应的数学模型是必要的。
常见的建模方法包括经验模型和物理模型。
经验模型是根据大量实验数据总结出来的经验公式，它基于试验结果来预测切削力和表面粗糙度之间的关系。
经验模型的建立过程较为简单，但其预测的准确性可能较低，并且适用范围有限。
常见的经验模型包括切削力公式和表面粗糙度公式等。
物理模型则基于切削力和表面粗糙度之间的物理机理建立，通常使用数学方程或有限元模拟等方法进行求解。
物理模型的建立较为复杂，需要考虑切削力的各个因素对表面粗糙度的影响，并进行参数的优化调整。
铣削方式对钛合金TB6加工硬化影响研究
Ｓ ３ ０ Ｔ， 刀尖 圆弧半 径 为 Ｒ３ ～尺３ ． ２ ｍｍ。 ２ ） 试验 仪 器 。用 Ｆ Ｍ ８ Ｏ ０型 显 微 硬 度 计 测 量 显 微 硬度 ， 用 ＨＶＳ 一１ Ｏ ０ ０金 相 显 微 镜 获 取 金 相 组
织。 １ ． ３ 试 验 方 案
Ｏ ∞ ５ Ｏ ∞ ５ 弘 Ｏ 勰 ５ ”
加 的 塑性变 形层 ， 且 保 证 已加 工 表 面 与斜 切 面 之 间
的交 角不 出现 圆角 。用 显微 硬度计 在斜 切 面上逐 点
为 负值 ， 刀齿 在 过渡 表 面 上 挤 压 、 滑行 ， 刀 具 后 刀 面 对 已加 工面 的作 用力 增大 ， 塑性 变形 大 ， 使 试件 表 面
材 料
热 处 理
１ 试 验 条 件 与 方 案
１ ． １ 试 验 材 料
测量 显微 硬度 ， 直 到 出现基体 材 料 的硬 度 为止 ， 从 而
得 到显微 硬度 值及 硬化 层深 度 。
钛合 金 ＴＢ ６的化学 成 分 见 表 １ ， 其 室 温 下 的 力
学 性能 见表 ２ 。
一
点 １的表面 层显 微硬 度 最大 值 为 ３ ８ ７ ＨＶ０ ． ２ ， 硬 化
层 深度 为 １ ５ ｆ ｍ； 逆 铣 削 点 ２的表 面显 微 硬 度 和 硬 化 层深 度均 比顺 铣削 点 １大 。
Ｆ － ￣ ４顺铣 － 目 逆铣
次铣 削逆 铣 点 ２ 。
— — — — — — ‘
／ ＭＰ ａ
７ ３ ５
硬 度
断 裂 韧 度
Ｒｐ ｏ ２ ／ ＭＰ ａ Ｒ ／ ＭＰ ａ
１ ０ ０５ １ １ ０ ５
（ ＨＶＯ ． ２ ） Ｋ１ ｃ ／ ＭＰ ａ・
《钛合金Ti-6A1-4V修正本构模型在高速铣削中的应用研究》
《钛合金Ti-6A1-4V修正本构模型在高速铣削中的应用研究》篇一钛合金Ti-6Al-4V修正本构模型在高速铣削中的应用研究一、引言随着制造业的飞速发展，高速铣削技术已成为现代机械加工领域的重要技术之一。
钛合金Ti-6Al-4V（以下简称Ti-6-4合金）因其具有高强度、耐腐蚀和轻量化等特性，广泛应用于航空、医疗、船舶等众多领域。
然而，由于其材料加工过程中的特殊性质和工艺需求，本构模型作为连接材料物理特性和工艺参数之间的桥梁，显得尤为重要。
本研究致力于将修正后的本构模型应用于高速铣削过程中，以期优化加工性能和提高生产效率。
二、钛合金Ti-6Al-4V的物理特性及本构模型修正钛合金Ti-6Al-4V具有优异的力学性能和良好的加工性能。
然而，其加工过程中往往伴随着高硬度和低导热率等特性，使得传统本构模型难以准确描述其加工行为。
因此，本部分首先介绍了Ti-6-4合金的物理特性及其在高速铣削中的重要性。
随后，针对传统本构模型的不足，提出了修正本构模型的必要性，并详细阐述了修正本构模型的构建过程和关键参数的确定方法。
三、修正本构模型在高速铣削中的应用本部分首先分析了高速铣削过程中，修正本构模型如何通过优化工艺参数、预测切削力和温度变化等，以提高加工质量和生产效率。
在此基础上，我们利用实验手段，对比了应用修正本构模型前后的加工效果。
实验结果表明，应用修正本构模型后，切削力更为均匀，切削温度得到有效控制，从而提高了加工表面的质量和精度。
此外，我们还通过仿真模拟手段，进一步验证了修正本构模型在高速铣削过程中的有效性和优越性。
四、结果与讨论通过对实验结果和仿真数据的分析，我们发现修正后的本构模型在高速铣削过程中具有显著的优越性。
首先，它能够更准确地描述Ti-6-4合金的加工行为，为优化工艺参数提供了有力支持。
其次，通过预测切削力和温度变化，有效控制了加工过程中的热损伤和变形，提高了加工表面的质量和精度。
最后，通过仿真模拟手段，我们进一步验证了修正本构模型在提高生产效率方面的潜力。
低温冷风高速铣削TB6钛合金切削力建模与分析
低温冷风高速铣削TB6钛合金切削力建模与分析易湘斌;芮执元;李宝栋;徐创文;张玲;李怀元【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2017(000)009【摘要】通过TB6钛合金高速铣削试验,研究低温冷风条件下硬质合金立铣刀高速切削高强度合金的切削力变化规律.建立切削力多元二次回归预测模型,运用方差分析检验模型的拟合度,建立模型特征曲面.结果表明:建立的铣削力模型预测值与实测值有较高的一致性;每齿进给量和铣削深度对铣削力影响极显著;冷却条件不同,切削参数交互项对切削力有着不同的影响效果.【总页数】5页(P128-132)【作者】易湘斌;芮执元;李宝栋;徐创文;张玲;李怀元【作者单位】兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州730050;兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州730050;兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室,甘肃兰州730050;兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室,甘肃兰州730050;兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室,甘肃兰州730050;兰州工业学院绿色切削加工技术及应用甘肃省高校重点实验室,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TG506【相关文献】1.不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速铣削切削力实验研究 [J], 易湘斌;焦爱胜;常文春;徐创文;王亮;李怀元2.高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型 [J], 常文春;易湘斌;李宝栋;张玲;徐创文;沈建成;李怀元3.高速铣削1Cr18Ni9不锈钢切削力建模及实验分析 [J], 陈小润;方沂;田美丽;贺琼义4.钛合金高速铣削的切削力实验研究与建模 [J], 韩变枝;陈明;王栋5.减振铣刀切削钛合金TB6颤振和切削力分析 [J], 刘建永; 乔立红; 陈五一因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
《钛合金Ti-6A1-4V修正本构模型在高速铣削中的应用研究》
《钛合金Ti-6A1-4V修正本构模型在高速铣削中的应用研究》篇一钛合金Ti-6Al-4V修正本构模型在高速铣削中的应用研究一、引言钛合金Ti-6Al-4V因其出色的机械性能、耐腐蚀性和生物相容性，广泛应用于航空、医疗、汽车等工业领域。
随着高速铣削技术的进步，其高效率、高精度的加工特点使得钛合金的加工质量得到显著提升。
然而，由于钛合金的加工特性复杂，其本构模型的精确性对加工过程及结果具有重要影响。
因此，本文旨在研究修正后的本构模型在高速铣削中的应用，以提高钛合金的加工精度和效率。
二、钛合金Ti-6Al-4V修正本构模型本构模型是描述材料力学性能的数学模型，对理解和预测材料加工过程中的变形行为具有重要意义。
针对钛合金Ti-6Al-4V，其修正本构模型考虑了更多的物理和化学因素，如温度、应变、应变率等，使得模型更加符合实际加工过程中的材料行为。
三、高速铣削技术高速铣削是一种高效率、高精度的加工技术，其切削速度和进给速度远高于传统铣削。
在高速铣削过程中，切削力、切削温度、刀具磨损等因素都会对加工质量和效率产生影响。
因此，选择合适的本构模型对于优化高速铣削过程具有重要意义。
四、修正本构模型在高速铣削中的应用1. 模型验证与优化通过实验数据与修正本构模型进行对比，验证模型的准确性和可靠性。
在此基础上，对模型进行进一步优化，使其更好地适应不同工艺条件下的钛合金加工。
2. 加工参数优化利用修正后的本构模型，可以更准确地预测高速铣削过程中的切削力、切削温度等参数。
通过优化这些参数，可以提高加工效率和精度，降低刀具磨损。
3. 工艺优化与质量控制基于修正本构模型，可以实现对钛合金加工工艺的优化。
通过控制加工过程中的温度、应变等因素，可以改善钛合金的加工质量，提高产品的合格率。
五、结论本文研究了钛合金Ti-6Al-4V修正本构模型在高速铣削中的应用。
通过验证和优化本构模型，可以更准确地预测和优化高速铣削过程中的切削力、切削温度等参数，从而提高加工效率和精度，降低刀具磨损。
钛合金TB6铣削表面粗糙度与表面缺陷研究
钛合金TB6铣削表面粗糙度与表面缺陷研究杨后川;杨保生;杜晓伟;陈名华【摘要】Surface roughness of TB6 titanium alloy impacts its performance significantly.The effect on surface roughness and defects was studied through face milling parameters,dry milling and tool wear experiment.The results show that surface roughness for TB6 titanium alloy is mostly sensitive to the variation of feed per tooth,the next is the millingwidth,then is the depth of milling and the last is the milling speed.The value of VB have a significant influence on surface roughness,especially when VB is greater than 0.2mm,the roughness values increases significantly as well as bringing on some scratches and grooves.Feed mark,smeared and uplift material defects are observed on all machined surface samples.A large number of deposited material or pitting corrosion adhere to the worked surface during dry milling as well as burr formation increasing.Burr formation decreases with the increasing of milling speeds,while increases with the VB increasing.Wherefore,TB6 titanium alloy is suitable for low milling speed with cooling lubrication during milling.%钛合金TB6铣削表面粗糙度对其使用性能具有重要影响,通过试验研究端面铣削参数、干铣削和刀具磨损对表面粗糙度及表面缺陷的影响.研究表明:表面粗糙度对每齿进给量变化最为敏感,其次是铣削宽度,再次为铣削深度,铣削速度最小;刀具磨损量(VB)对粗糙度产生明显影响,尤其VB大于0.2mm时,表面粗糙度将急剧增加,并导致划痕、孔洞缺陷;不同铣削条件下均存刀痕、侧流、隆起等缺陷;干铣削时加工表面出现熔敷物或熔滴,并增大毛刺;毛刺随切削速度的增大而变小,随刀具磨损量VB的增加而变大.钛合金TB6适宜在冷却润滑条件下低速铣削加工.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】8页(P60-66,71)【关键词】铣削参数;刀具磨损;粗糙度;表面缺陷;钛合金TB6【作者】杨后川;杨保生;杜晓伟;陈名华【作者单位】空军第一航空学院航空修理工程系,信阳464000;空军第一航空学院航空修理工程系,信阳464000;空军第一航空学院航空修理工程系,信阳464000;空军第一航空学院航空修理工程系,信阳464000【正文语种】中文钛合金TB6(Ti-10V-2Fe-3Al)是一种高强、高韧，并具有优良铸锻性与淬透性的近β型钛合金，在飞机机身、起落架、直升机中央件和旋翼连接件等结构中大量使用，在现代飞机结构中具有重要地位[1-2]。
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高速铣削TB6钛合金切削力和表面粗糙度预测模型
常文春;易湘斌;李宝栋;张玲;徐创文;沈建成;李怀元
【期刊名称】《制造技术与机床》
【年(卷),期】2017(000)004
【摘要】进行涂层硬质合金刀具铣削高强度钛合金TB6试验,通过回归分析建立切削力和表面粗糙度的经验模型,研究切削速度、每齿进给量和切削深度等工艺参数对切削力和表面粗糙度的影响规律.研究表明,轴向切深对切削力的影响最大;工艺参数对加工表面粗糙度的影响程度依次为每齿进给量、轴向切深、切削速度和径向切深,切削速度和径向切深之间存在着显著的交互作用.
【总页数】6页(P102-107)
【作者】常文春;易湘斌;李宝栋;张玲;徐创文;沈建成;李怀元
【作者单位】甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室,甘肃兰州730050;甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室,甘肃兰州730050;甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室,甘肃兰州730050;甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室,甘肃兰州730050;甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室,甘肃兰州730050;甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室,甘肃兰州730050;甘肃省高校绿色切削加工技术及其应用重点实验室,甘肃兰州730050
【正文语种】中文
【中图分类】TG506
【相关文献】
1.TB6钛合金高速铣削表面粗糙度与表面形貌研究 [J], 姚倡锋;武导侠;靳淇超;杨振朝
2.高速铣削钛合金表面粗糙度预测模型研究 [J], 李晓舟;秦烁;王童
3.不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速铣削切削力实验研究 [J], 易湘斌;焦爱胜;常文春;徐创文;王亮;李怀元
4.低温冷风高速铣削TB6钛合金切削力建模与分析 [J], 易湘斌;芮执元;李宝栋;徐创文;张玲;李怀元
5.不同冷却润滑条件下TB6钛合金高速铣削切屑形态研究 [J], 易湘斌;芮执元;贺瑗;张继林;沈建成;唐林虎
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