H13鋼硬態(tài)銑削表面形貌建模及預(yù)測.pdf

1、隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，對(duì)模具加工精度的要求越來越高。表面形貌是表面完整性的重要內(nèi)容，對(duì)模具的耐磨性、抗腐蝕性和密封性等諸多性能的影響很大。雖然在機(jī)械制造行業(yè)，表面形貌越平整越好，但對(duì)表面形貌要求太高卻會(huì)增加不必要的加工成本，有時(shí)略顯粗糙的表面形貌對(duì)零件的使用性能也會(huì)產(chǎn)生有利影響。所以，從功能性和經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，表面形貌及其評(píng)定參數(shù)的大小應(yīng)該控制在合理的范圍內(nèi)。
　　 AISI H13鋼硬度高達(dá)50HRC，若嘗試通過試切的方法提

2、前預(yù)知表面形貌的優(yōu)劣，勢必會(huì)降低生產(chǎn)效率，增加加工成本。合理預(yù)測表面形貌，則能提高切削效率、降低生產(chǎn)成本，同時(shí)能為合理選擇切削參數(shù)提供依據(jù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬制造技術(shù)的發(fā)展，也為表面形貌的預(yù)測提供了技術(shù)支持。因此，表面形貌預(yù)測對(duì)模具制造業(yè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 圍繞球頭銑刀硬態(tài)銑削H13鋼的三維表面形貌和表面粗糙度的建模及預(yù)測開展研究。根據(jù)表面形貌的定義，將其分離為宏觀的形狀誤差和微觀的表面粗糙度兩部分，并綜合運(yùn)用幾何建

3、模和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)表面形貌進(jìn)行仿真預(yù)測。①利用坐標(biāo)變換原理和矢量運(yùn)算法則，推導(dǎo)出球頭銑刀相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡方程，通過布爾運(yùn)算，建立了基于MATLAB軟件的三維表面形貌仿真算法和MATLAB計(jì)算機(jī)程序，對(duì)形狀誤差進(jìn)行預(yù)測。②通過整體式硬質(zhì)合金球頭立銑刀銑削AISIH13鋼的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了三維表面形貌仿真模型的有效性?；谄矫嫘蚊卜抡婺Ｐ停芯苛顺跏记腥虢?、回轉(zhuǎn)偏心、加工傾角、徑向切削深度和每齒進(jìn)給量等幾何因素以及刀具磨損對(duì)表面形貌的影響。③借

4、助于MATLAB軟件，通過反復(fù)訓(xùn)練，建立了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)表面粗糙度預(yù)測模型，通過測試樣本對(duì)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，預(yù)測結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相對(duì)誤差在10％以內(nèi)，所建立的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)表面粗糙度起到了較為準(zhǔn)確的預(yù)測作用。
　　 通過球頭銑刀硬態(tài)銑削AISI H13鋼三維表面形貌和表面粗糙度的建模，對(duì)合理預(yù)測模具加工之后的三維表面形貌，研究切削參數(shù)對(duì)表面形貌及其評(píng)定參數(shù)的影響規(guī)律具有重要的理論和實(shí)踐指導(dǎo)意義，為切削參數(shù)的合理選擇