Study on tool wear and optimization of machining parameters in laser-assisted fast tool servo machining of glass-ceramic

机械加工 田口方法 材料科学 正交数组 激光器 刀具磨损 激光功率缩放 陶瓷 机械工程 光学 复合材料 工程类 冶金 物理
作者
Mingxu Fan,Xiaoqin Zhou,Jinzhou Song,Shan Jiang,Ke Gao,Shunfa Chen
出处
期刊:Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture [SAGE Publishing]
卷期号:238 (12): 1782-1793 被引量:2
标识
DOI:10.1177/09544054231209798
摘要

Glass-ceramic is difficult to be ultra precision machined due to its high hardness and brittleness. Laser-assisted fast tool servo machining (LAFTSM) of glass-ceramic optical free-form surface was carried out with tool wear as the characteristic value to study the machining quality of glass-ceramic. Orthogonal experiments on LAFTSM were conducted using the Taguchi method (TM). The range of tool wear reduction obtained by comparing laser-assisted machining (LAM) with fast tool servo (FTS) machining is 48.83%–64.12%. The order of contribution of each machining parameter obtained through variance analysis to the reduction of tool wear is: spindle speed > laser power > feed rate > piezoelectric frequency. The optimal combination of machining parameters that can minimize tool wear obtained through signal-to-noise ratio (S/N) analysis is: spindle speed 55 rpm, feed rate 0.01 mm/rev, piezoelectric frequency 8 Hz, laser power 75 W. Artificial neural network (ANN) and genetic algorithm (GA) were used to fit and optimize the machining parameters and experimental results in TM orthogonal experiments. The fitting values of ANN are highly consistent with the orthogonal experimental results. The optimal combination of machining parameters obtained after GA optimization analysis is: spindle speed 50 rpm, feed rate 0.015 mm/rev, piezoelectric frequency 4 Hz, laser power 75 W. Experiments were conducted using the optimal combination of machining parameters of TM and ANN, the results showed that ANN performs better than TM in predicting minimum tool wear and optimizing machining parameters. This study provides a reference for LAFTSM and the research methods of tool wear.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
awa发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
Hello应助清脆的书桃采纳,获得10
2秒前
3秒前
xinglihai关注了科研通微信公众号
3秒前
烟花应助hh采纳,获得50
3秒前
4秒前
卿卿发布了新的文献求助10
4秒前
逆流的鱼完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
catzhou发布了新的文献求助10
7秒前
yyyyyy发布了新的文献求助10
7秒前
JIA发布了新的文献求助10
8秒前
淡定初珍完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
坚定的小蘑菇完成签到 ,获得积分10
8秒前
解松完成签到,获得积分10
8秒前
shenkekeyan发布了新的文献求助10
9秒前
racz完成签到,获得积分10
9秒前
干净鬼神完成签到,获得积分10
9秒前
pluto应助自信的碧采纳,获得20
9秒前
kunkun完成签到,获得积分10
10秒前
005zxy完成签到,获得积分10
10秒前
复杂的夜香完成签到 ,获得积分10
10秒前
乐乐应助悦耳寒松采纳,获得10
11秒前
11秒前
Hui完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
coolkid应助高贵小兔子采纳,获得10
13秒前
13秒前
13秒前
racz发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI5应助catzhou采纳,获得10
14秒前
15秒前
005zxy发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Leorihy19完成签到,获得积分10
16秒前
xinglihai发布了新的文献求助10
16秒前
Hui发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Java: A Beginner's Guide, 10th Edition 5000
Applied Survey Data Analysis (第三版, 2025) 800
Narcissistic Personality Disorder 700
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Plasmonics 400
建国初期十七年翻译活动的实证研究. 建国初期十七年翻译活动的实证研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3848570
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3391363
关于积分的说明 10567285
捐赠科研通 3112006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1714990
邀请新用户注册赠送积分活动 825536
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 775646