基于航空铸造钛合金Ti-6Al-4V高速铣削参数的表面质量及切削效率优化

• 作者: 王慧 李南奇 赵国超 周国强
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 铸造钛合金 表面粗糙度 响应曲面 交互作用 参数优化 铣削
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 精密与超精密加工|Precision and Ultra-precision Machining
• 页码范围: 331-337,346
• 页数: 8页
• 分类号: TG506
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2022.02.033

摘要

目的 研究高速铣削参数对航空铸造钛合金Ti-6Al-4V表面质量的影响规律及交互作用,并基于高速铣削参数对表面质量和材料去除率进行优化.方法 采用Box-Behnken设计和二次回归正交实验法,建立高速铣削参数与表面粗糙度的显著不失拟回归模型,获得铣削参数影响表面粗糙度的显著性差异,挖掘高速铣削参数交互作用与表面粗糙度的关系;基于表面粗糙度回归模型及材料去除率,采用遗传算法(GA),对高速铣削参数进行多目标优化.结果 铣削参数影响航空铸造钛合金Ti-6Al-4V试件表面粗糙度的显著性顺序为:切削深度>每齿进给量>切削宽度>主轴转速,其中切削宽度和主轴转速、每齿进给量和主轴转速的交互作用较为明显.利用遗传算法对铣削参数优化后,Ti-6Al-4V表面粗糙度较优化前提高44％,材料去除率提高70％,遗传算法优化后的试件表面粗糙度显著降低,表面刀路行距减小,纹理平均高度降低.结论 由实验验证可知,通过响应曲面建立表面粗糙度显著不失拟回归模型具有较高的预测精度,基于遗传算法优化获得的铣削参数可有效提高表面质量和切削效率,对保证航空铸造钛合金Ti-6Al-4V表面质量具有较好的指导意义.