基于萤火虫算法的CFRP材料铣削刀具结构优化

• 作者: 刘维伟 曹一凡 李文科 李锋 杜崇辉
• 来源期刊: 宇航材料工艺
• 学科: 工学
• 关键词: 刀具结构参数 碳纤维/树脂基复合材料 铣削 表面粗糙度 刀具磨损 萤火虫算法
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 计算材料学
• 页码范围: 21-25
• 页数: 5页
• 分类号: TG147
• 字数: 3881字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12044/j.issn.1007-2330.2019.01.004

摘要

为了提高CFRP零件的加工表面质量和刀具寿命,针对其铣削加工的刀具结构进行了优化.设计了刀具结构参数与CFRP材料铣削加工表面粗糙度、后刀面磨损量之间的正交试验.应用极差分析法分析了刀具结构参数对CFRP材料加工表面粗糙度、后刀面磨损量的影响规律,并应用多元线性回归法建立了刀具结构参数与表面粗糙度、后刀面磨损量之间的数学模型.基于此模型,采用FA萤火虫算法,优化了刀具的结构参数,并进行了实验验证.结果 表明:在试验参数范围内,刀具结构参数对于CFRP工件铣削表面粗糙度的影响程度依次为:后角、螺旋角、前角.当刀具的后角、螺旋角和前角增大时,工件的表面粗糙度都呈减小趋势,但减小的快慢程度不同;刀具结构参数对于后刀面磨损影响程度依次为:后角、螺旋角、前角.当刀具后角增大时,后刀面磨损量迅速上升,当螺旋角增大时,后刀面磨损量减小,当刀具的前角增大时,后刀面磨损量先减小后增大.采用FA萤火虫算法优化后的刀具结构对CFRP材料进行铣削实验,实验结果值与建立的模型预测值误差较小,表面粗糙度的误差率为3％,刀具后刀面磨损量的误差率为7.6％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘维伟	西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室	52	782	15.0	26.0
2	李锋		23	80	7.0	7.0
3	杜崇辉		6	10	1.0	3.0
4	李文科		8	34	4.0	5.0
5	曹一凡		2	4	1.0	2.0