基于灰色预测模型电火花线切割工艺参数优化.pdf

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1、２０１４年１２月机床与液压Ｄｅｃ?２０１４第４２卷第２３期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４２Ｎｏ?２３ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１４?２３?００２基于灰色预测模型电火花线切割工艺参数优化１１１２陈志，李贺，张臻，明五一（１?华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉４３００７４；２?东莞华中科技大学制造工程研究院，广东省制造装备数字化重点实验室，广东东莞５２３８０８）摘要：针对电火花线切割加工机制的不确定性，工艺参数与工艺指标具有高度非线性关系；设计正交实验，分析脉宽、占空比、加工电流、丝速和跟踪系数

2、对ＳＫＤ⁃１１材料去除率（ＭＲＲ）的影响；分别建立逐次广义回归模型（ＧＲＭ）和灰色预测模型（ＧＦＭ），并对两个模型进行实验验证和比较，寻求出最佳的工艺参数。验证实验表明，所建立的灰色预测模型（ＧＦＭ）能够对实际加工的材料去除率（ＭＲＲ）进行精确的预测。关键词：线切割；工艺参数优化；广义回归；灰色预测模型中图分类号：ＴＨ１６文献标识码：Ａ文章编号：１００１－３８８１（２０１４）２３－００５－４ＰｒｏｃｅｓｓＰａｒａｍｅｔｅｒｓＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｎＷＥＤＭＢａｓｅｄｏｎＧＦＭＣＨＥＮＺｈｉ，ＬＩＨｅ，ＺＨＡＮＧＺｈｅｎ，ＭＩＮＧＷｕｙｉ（１?Ｃｏｌｌｅ

3、ｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕａｚｈｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＷｕｈａｎＨｕｂｅｉ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；２?ＤＧ⁃ＨＵＳＴＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅＫｅｙＬａｂｏｆＤｉｇｉｔａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＤｏｎｇｇｕａｎＧｕａｎｇｄｏｎｇ５２３８０８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄａｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｔｈｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｗ

4、ｉｒｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｉｓｃｈａｒｇｅｍａｃｈｉｎｉｎｇ（ＷＥＤＭ），ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｄｅｘｅｓｉｓｈｉｇｈｌｙｎｏｎｌｉｎｅａｒ．Ｔａｇｕｃｈｉｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｐｕｌｓｅ⁃ｏｎｔｉｍｅ，ｐｕｌｓｅ⁃ｏｆｆｔｉｍｅ，ｐｕｌｓｅｃｕｒｒｅｎｔ，ｗｉｒｅｓｐｅｅｄａｎｄｔｒａｃｋｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａｌｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅ（ＭＲＲ）ｏｆｄｕｒｉｎｇｍａｃｈｉｎｉｎｇＳＫＤ⁃

5、１１．Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ（ＧＲＭ）ａｎｄＧｒｅｙｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌ（ＧＦＭ）ｗｅｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｔｗｏｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｐｒｏｖｅｄｂｙｖａｌｉｄａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｓｅｅｋｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ＶａｌｉｄａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔＧＦＭｗｈｉｃｈｉｓｂｕｉｌｔｃａｎａｃｃｕｒａｔｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅＭＲＲｉｎａｃｔｕａｌｍａｃｈｉｎｉｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒ

6、ｄｓ：ＷＥＤＭ；Ｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ；Ｇｒｅｙｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌ［６］０前言部最优。所以设计实验，建立高精度的预测模型，电火花线切割加工是一种高效率高精度的现代加优化出满足工艺指标的最佳工艺参数，对指导实际加工技术，广泛应用于难加工材料、模具、电子、仪器工有很大的帮助。［１－３］选取脉宽、脉间／脉宽（占空比）、加工电流、等精密机械行业。其中数控低速单向走丝线切割机为五轴四联动高档超精加工机床，可以实现三维较丝速和跟踪系数作为主工艺参数，材料去除率作为工

7、复杂型面零件的微细、精密切割，在实现复杂型面、艺指标，分别建立广义回归模型（ＧＲＭ）和灰色预特种材料的微细、精密、高效加工方面具有不可替代测模型（ＧＦＭ），求得主效应图，优化出最佳的理论的优势，是精密模具、航天航空等先进制造领域的关加工参数，并对两个模型进行实验验证和比较，模型键装备［４－５］。建立流程如图１所示。实际加工时需要兼顾ＭＲＲ和３Ｒａ，所以优化出ＭＲＲ＞１０００ｍｍ／ｍｉｎ的工艺参数，由于电火花线切割加工的放电物理模型的不确定测得其相对应的Ｒａ，得出一组兼顾ＭＲＲ和Ｒａ的最性，工艺指标与工艺参数之间具有高度非线性关系，优工艺参数。在实际加工中，

8、如何寻找满足工艺指标的最优工艺参数，降低加工成本，存在较大的盲目性