车削奥氏体不锈钢时冷却参数对刀具振动和表面粗糙度的影响

• 作者: 刘念聪 吴圣红 谢京良 杨程文 刘保林 蒋浩 陈云
• 来源期刊: 中国机械工程
• 关键词: 最小量冷却润滑 表面粗糙度 刀具振动 遗传算法支持向量回归优化
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 可持续制造
• 页码范围: 1321-1329
• 页数: 9页
• 分类号: TG506.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2021.11.008

摘要

针对最小量润滑(MQL)技术在加工难切削材料时冷却能力不足的问题,分析了最小量冷却润滑(MQCL)条件下冷却参数对刀具振动和表面粗糙度的影响规律.设计了以田口法为基础的正交试验方案,并基于MQCL条件进行了相关切削试验.采用方差分析法、主效应图法、响应面法等方法并结合切削理论,分析了冷风温度、油液流量、风速、喷射面类型等冷却参数对刀具振动和表面粗糙度的影响机制,建立了与冷却参数关联的加工刀具振动和表面粗糙度预测模型,同时采用改进的遗传算法对支持向量回归预测模型进行同步优化,得到冷却参数的最优值.试验结果表明,温度对刀具振动的影响最大且随着温度升高刀具振动呈现出增大的趋势;风速对表面粗糙度的影响最大,当风速小于10 m/s时,随着风速增大表面粗糙度增大,当风速大于10 m/s时,随着风速增大表面粗糙度减小.当喷射面为刀具副后刀面时,刀具振动和表面粗糙度均最小.冷却参数优化结果表明,当冷风温度为-2.36℃、风速为7.31 m/s、油液流量为300 mL/h、喷射面为副后刀面时,工件表面质量最好,其表面粗糙度Ra为0.6588μm.验证实验表明,表面粗糙度和振动均方根的预测误差分别为4.4％和5.9％.