铝基复合材料高速铣削工艺优化研究

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铝基复合材料(Aluminum Matrix Composite,AMC)由于具有高比强度、高比模量、耐磨、耐热、导电、导热、不吸潮、抗辐射、低热膨胀系数等优良性能,已成为发达国家争夺高技术的热点之一。目前其应用领域主要涉及航空航天、汽车工业、电子工业、光学仪器等行业。AMC中增强相的加入使得其后续加工困难,刀具磨损严重、加工效率低、成本高、零件的精度和表面质量难以保证,这在很大程度上限制了该类材料的广泛应用。为解决碳化硅颗粒增强铝基复合材料(SiC_p/Al)的加工性问题,发挥高速切削加工的优越性,本文研究了SiC_p/2009Al在高速铣削条件下的切削加工性并对工艺参数进行了预测和优化,主要完成的工作内容如下:1、采用聚晶金刚石(PCD)刀具在600~1200m/min范围内对SiC_p/2009Al复合材料进行高速铣削试验,对刀具磨损、表面粗糙度、切削力及切削温度进行了研究。2、运用VC++及WXCLIPS开发出具有自学习功能的模糊专家系统,该系统能够对刀具耐用度、表面粗糙度、切削力及切削温度进行预测,经验证预测结果与实测结果有较好的一致性。3、运用MATLAB采用遗传算法开发了一套切削参数优化系统,能够根据不同的加工条件对工艺参数进行多目标优化,获得了均衡最高生产率和最低加工成本的切削参数。
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