Ball-end milling cutter design method towards the maximum material removal rate under surface roughness constraints

机械加工 表面粗糙度 球(数学) 机械工程 铣刀 粒子群优化 表面光洁度 材料科学 螺旋角 端铣 工程制图 结构工程 工程类 计算机科学 几何学 算法 复合材料 数学
作者
Zengya Zhao,Sibao Wang,Shilong Wang,Zehua Wang,Qiang Huang,Bo Yang
出处
期刊:Journal of Manufacturing Processes [Elsevier BV]
卷期号:78: 254-264 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.jmapro.2022.04.018
摘要

Cutter design and selection, as one of the indispensable tasks in discrete parts' manufacturing process planning, has seldom been investigated in terms of high machining quality and machining efficiency. In order to fill this gap, this paper studies the influences of main geometric parameters of ball-end cutter (helix angle, flute number, cutter radius) on surface roughness and material removal rate (MRR). Firstly, it is revealed that the fundamental reason why the helix angle affects the cutting force coefficients is the oblique angle, not the axial height or axial position angle. And a novel method of cutting force coefficients prediction for newly designed cutter based on local helix angle is proposed. Then, the influences of cutter parameters on surface roughness and MRR are investigated by theoretical and experimental method. Based on this analysis, cutter evaluation models for machining quality and machining efficiency are established, respectively. Particle swarm optimization (PSO) is used as optimization method to search the optimal cutter. Finally, a novel cutter design method combined with cutter evaluation models is proposed to obtain better surface performance and machining efficiency. According to the experimental results, it can be proved that the cutter designed by this method can maximize MRR under the constraint of meeting the parts' surface roughness requirements. This is of great significance for improve parts' performance and reduce machining cost.
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
打打应助孤风采纳,获得10
1秒前
2秒前
阿豆完成签到 ,获得积分10
2秒前
C&D发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
望除完成签到,获得积分10
8秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
黑翎完成签到 ,获得积分10
16秒前
SAY完成签到 ,获得积分10
19秒前
情怀应助时叙采纳,获得10
23秒前
beiyue完成签到,获得积分10
25秒前
机智马里奥完成签到 ,获得积分10
25秒前
研友_842M4n完成签到,获得积分10
25秒前
xxxksk完成签到 ,获得积分10
26秒前
听音乐的可可完成签到 ,获得积分10
27秒前
FCL完成签到,获得积分10
29秒前
CMC完成签到 ,获得积分10
34秒前
与玫瑰撞了怀完成签到,获得积分10
42秒前
Li完成签到,获得积分10
44秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
44秒前
Lion完成签到,获得积分10
45秒前
shouz完成签到,获得积分10
45秒前
蛋黄啵啵完成签到 ,获得积分10
45秒前
NexusExplorer应助苗苗采纳,获得10
47秒前
55秒前
孤风发布了新的文献求助10
1分钟前
liliAnh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
机灵花生完成签到,获得积分10
1分钟前
ZH完成签到,获得积分0
1分钟前
复杂雪一完成签到,获得积分10
1分钟前
虚心的不二完成签到 ,获得积分10
1分钟前
年轮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
落后的怀梦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研小白完成签到,获得积分10
1分钟前
忧虑的安青完成签到,获得积分10
1分钟前
孤风发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6512454
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8305916
关于积分的说明 17742804
捐赠科研通 5614195
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923772
邀请新用户注册赠送积分活动 1901035
关于科研通互助平台的介绍 1762741