【摘 要】
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可加工陶瓷由于具有很多优良特性,近年来被应用到越来越多的领域。在车削加工中,切削工艺参数的合理选取是实现高加工质量和高效率的决定性因素。因此,可加工陶瓷车削工艺参数的选取成为了一个值得研究的问题。粗糙度是衡量工件加工表面质量的一个重要特性,直接影响工件使用性能,是工件切削质量的重要考察因素。切削温度是表征切削过程中切削状态的重要特性,因为可加工陶瓷导热性差,可加工陶瓷切削温度是工件和刀具产生热梯度
【基金项目】
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项目名称:可加工陶瓷刀-件-屑耦合切削机理及车削力理论模型的研究（项目编号:No.51975113）,经费来源:国家自然科学基金委,起止年月:2020年1月-2023年12月； 项目名称:可加工陶瓷刀-屑耦合车削力理论模型的研宄（项目编号:No.E2018501078）,经费来源:河北省自然科学基金委,起止年月:2018年12月-2020年12月；
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可加工陶瓷由于具有很多优良特性,近年来被应用到越来越多的领域。在车削加工中,切削工艺参数的合理选取是实现高加工质量和高效率的决定性因素。因此,可加工陶瓷车削工艺参数的选取成为了一个值得研究的问题。粗糙度是衡量工件加工表面质量的一个重要特性,直接影响工件使用性能,是工件切削质量的重要考察因素。切削温度是表征切削过程中切削状态的重要特性,因为可加工陶瓷导热性差,可加工陶瓷切削温度是工件和刀具产生热梯度、热应力,导致刀具崩刃和工件局部崩碎的主要原因。所以加工过程中应该选用合理的参数,既尽可能的减小切削温度和粗糙度,又能保证加工效率。目前对可加工陶瓷的研究尚不能满足多目标优化过程中对切削温度和粗糙度数值模拟的要求。本文旨在通过建立切削温度、粗糙度正交模型,以切削温度、粗糙度、切削效率为目标,对主轴转速、进给量、切削深度进行多目标优化。主要研究内容如下:（1）设计并开展可加工陶瓷单因素和正交车削试验,对切削温度、粗糙度进行采集和处理。（2）采用变异的人工鱼群算法优化BP神经网络,基于已有试验,进行切削温度和粗糙度的单因素预测。最后试验验证结果表明预测可靠。（3）通过利用低温模拟退火优化变异鱼群算法,获得SA-IAFSA算法。基于预测和试验结果,采用SA-IAFSA算法求解,分别建立切削温度、粗糙度单因素模型,然后基于单因素模型的共性特征,进一步建立切削温度、粗糙度正交模型。求解精度的对比表明,SA-IAFSA算法对模型求解精度高于变异鱼群算法。经试验验证正交模型可靠。（4）以可加工陶瓷切削温度、粗糙度和加工效率为优化目标,基于并行组合构建目标函数,采用低温模拟退火优化的变异鱼群算法进行主轴转速、进给量和切削深度的多目标优化。经试验验证和对比讨论,所得结果为最优工艺参数。建立了可加工陶瓷工艺参数多目标优化的方法,为以后可加工陶瓷工艺参数的选取提供参考依据。
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