钛合金切削加工参数优化数学模型及工艺参数分析研究

摘要

钛合金材料在加工过程中,由于加工参数选择不合理存在材料变形的问题,为优化钛合金机械加工参数,提出了一种采用基于量子粒子群算法的Kriging(克里金)代理模型.建立了钛合金切削加工参数与主切削力之间的数学模型;探讨了BOX-BEHNKEN试验、正交试验、优化拉丁超立方试验、全因子试验4种不同试验设计方案对Kriging代理模型精度的影响,确定了Kriging代理模型的最佳试验设计方案;采用量子粒子群算法对传统的kriging的变异函数参数进行了优化,提高了Kriging模型拟合精度;在建立的数学模型的基础上,讨论了加工参数对切削力的影响.研究结果表明:改进后算法的KRIGING模型的精度评价指标得到提升,模型精度得到了明显的提高;进给量、刀具前角与钛合金主切削力呈负相关,切削速度与钛合金主切削力呈正相关.