电火花辅助铣削钛合金多能场建模及调控优化研究

作者：魏荣; 徐默然; 李常平^*; 李树健; 李鹏南

来源：机械工程学报, 2023, 1-17.

• 钛合金
• 电火花辅助铣削
• 多能场
• 热-力耦合模型
• 调控优化

钛合金的高质高效切削一直是机械加工领域的难题。虽然有各种热场辅助高效精密加工方法，但缺乏对其力学行为和切削温度等多能场耦合的理论研究，导致难以合理高效地调控优化工艺。针对上述问题，基于热-力耦合的电火花辅助铣削(EDAM)多能场模型进行了调控优化研究，以提高钛合金加工的效率和质量。首先，确定了以电容、转速和电极宽度角为优化变量；然后，建立了热-力耦合的EDAM放电辅助温度和切削力模型；同时，基于响应曲面分析法分析了优化变量对EDAM加工特性的影响，以确定最优参数组合；最终，一系列钛合金EDAM实验验证了理论模型的准确性和优化结果的有效性。研究结果表明，通过理论模型对EDAM加工过程中的多能场的调控优化，EDAM的切削力和表面粗糙度比传统铣削(CM)降低了52.7%和80%。

• 单位
  岭南大学; 机电工程学院; 湖南科技大学