工程陶瓷WEDM加工工艺参数优化及表面粗糙度预测研究

来源 :江苏大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:wangyizhinihao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在了解国内外电火花线切割(wire electrical discharge machining,简称WEDM)加工工程陶瓷材料现状的基础上,以常用的导电工程陶瓷材料Al2O3/TiC为研究对象,分析了电加工理论及工程陶瓷材料电加工表面粗糙度、表面残余应力和表面变质层的产生机理,探讨脉冲宽度、脉冲间隔、工作电压、功率管数等工艺因素对工程陶瓷材料电加工的影响。研究了模糊推理知识和人工神经网络的理论基础,考虑到人工神经网络存在收敛速度慢,容易陷入局部极小值及全局搜索能力弱等问题,提出了模糊Modular算法来构建神经网络结构。本文采用模糊Modular神经网络,Taguchi(田口式)试验规划方法和标准变量分析技术(ANOVA),对工程陶瓷材料电加工理论及试验进行研究,实现了工艺参数的优化,建立了工程陶瓷材料电加工表面粗糙度随工艺参数变化的预测模型,为实现WEDM高效精密加工工程陶瓷材料提供理论与技术支持。利用Taguchi(田口式)试验规划方法,对脉冲宽度、脉冲间隔、工作电压、功率管数等工艺因素进行正交试验排序,设计了L16正交试验矩阵。在不同的工况下,按照正交试验矩阵来进行工程陶瓷材料放电加工试验。试验过程中,为了排除噪声等干扰,引入信噪比S/N来对试验数据进行处理,以提高数据的准确性。运用标准变量分析技术(ANOVA),分析了四个电参数对工程陶瓷材料电加工表面质量和加工速度的影响,并优化了工艺参数。研究结果表明,在所选择的工艺因素中,对表面粗糙度的影响程度依次为工作电压(F=37.16%)、功率管数(F=27.7%)、脉冲间隔(F=19.0%)、脉冲宽度(F=16.14%),而对加工速度的影响程度依次为脉冲间隔(F=44.42%)、功率管数(F=25.45%)、工作电压(F=20.71%)、脉冲宽度(F=9.42%)。在优化电加工工艺参数组合下,分别得到了优化的最小表面粗糙度(1.215μm)和最大加工速度(24.78 mm2/min),优化值与试验结果吻合得较好。电加工后工件表面残余应力均为拉应力,表面变质层组织疏松,强度较差,厚度一般为50~100μm。表面残余应力和表面变质层,都随着脉冲能量(脉冲宽度、功率管数、工作电压)的增加而增加,随着脉冲间隔的增加而减小。通过Weibull函数分析表明,经电加工后的陶瓷材料,其抗弯强度降低,威布尔系数低于11,表面质量和表面完整性变差,需要进行表面改性或强化处理。以正交试验数据为输入学习样本,试验和仿真结果表明,基于模糊Modulalr神经网络不仅可以克服单纯使用人工神经网络容易陷入局部极小值等问题,而且预测精度比较高,误差大约在7%之内,对工程陶瓷材料电加工获得较佳的表面粗糙度有着重要的指导意义,具有一定的实用价值。
其他文献
土木工程建筑的逐步发展,为我国的经济带来了一定的积极影响,促进了经济的增长.而在土木工程建筑中,施工单位必须严格把控施工的各个环节,保证施工质量,从而促进钢结构的有效
近年来,随着市场对地毯需求量的变化,地毯织造企业的订单正朝着花色变化多,订单量小的趋势发展,对于传统的地徑织造企业来说,每一订单都需要有1~2天的时间停车,根据订单的用
本文以连续轧制生产线上广泛使用的双四杆飞剪机为研究对象,针对飞剪机剪切机构结构复杂、设计参数较多等问题,进行了分析研究。本文在Pro/Engineet平台下,利用Pro/Toolkit二次
本论文是结合大窑湾集装箱码头的规划与仿真项目的研制进行的。利用系统仿真的方法来帮助管理人员合理规划港口码头系统的布局,合理地进行资源配置以及工作人员的安排,将各系统
高精度在位检测方法及系统是实现现代柔性化、自动化、智能化制造过程中连续可靠工作,保证高端产品零部件的加工精度和生产效率的重要手段和措施之一。基于图像处理的视觉检测
激烈的市场竞争使制造企业面临诸多挑战,主要表现在:产品结构与功能日趋复杂,研发周期越来越短,更新换代速度加快。在上述背景下,顾客对产品质量和可靠性提出更高要求,富有吸引力的质保条款成为产品营销的重要手段。现有的质保研究主要关注标准产品的质保服务策略,如免费维修或替换质保、按比例退还质保以及组合质保策略等。数控机床、风力机、工程机械等工程装备,它们价值昂贵并且通常是企业的关键设备,一旦发生故障或停机
在电力系统中,用户端的电压稳定十分重要,实际上用户端的电压经常有波动,电压上下波动会影响用户端的各种电器设备,严重时,造成财产损失甚至能危及人身安全。而系统的电压水平又取
在学习贯彻“三个代表”重要思想的新高潮中,兰炼总厂党委认真贯彻中央、省委通知精神,精心部署,周密安排,落实措施,在全厂兴起了一个学习贯彻“三个代表”重要思想的新高潮
数字电视技术是最近十几年发展起来的高新技术,目前已经成为我国在内的全球信息化产业的重要组成部分,世界广播电视技术已经全面从模拟向数字转换。新型的数字电视发射机与目前
机械包覆丝因其优良的纱线性能在针织和机织上应用广泛,但因产量较低,成本较高使其价格一直居高不下。机械包覆丝最为常见的一般是在空心锭子纺纱机上纺制。目前市场上,无论国产