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
1秒前
小汉文完成签到,获得积分10
1秒前
练得身形似鹤形完成签到 ,获得积分10
5秒前
lzk完成签到,获得积分10
5秒前
ddd完成签到,获得积分10
6秒前
赵赵完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6.1应助素颜采纳,获得10
6秒前
顺利毛豆完成签到,获得积分10
6秒前
Moonpie应助luckweb采纳,获得10
6秒前
6秒前
知年完成签到,获得积分10
7秒前
CYYDNDB完成签到 ,获得积分10
8秒前
鳖鳖完成签到,获得积分10
9秒前
可塔朵完成签到,获得积分10
10秒前
perfect完成签到 ,获得积分10
10秒前
油条咔咔咔完成签到,获得积分10
11秒前
ezekiet完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
852应助muzi采纳,获得10
12秒前
石荣完成签到,获得积分10
16秒前
haha完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
22秒前
哈哈完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
22秒前
haha完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
年轻惋庭发布了新的文献求助10
24秒前
emo小熊发布了新的文献求助10
25秒前
28秒前
29秒前
忽远忽近的她完成签到 ,获得积分10
29秒前
只因完成签到,获得积分10
30秒前
muzi发布了新的文献求助10
30秒前
xiaobai完成签到,获得积分10
30秒前
34秒前
molihuakai应助香蕉菠娜娜采纳,获得10
34秒前
Jiangpeng Wu完成签到,获得积分10
35秒前
小安应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
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
Development Across Adulthood 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
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 6444891
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8258696
关于积分的说明 17592292
捐赠科研通 5504659
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2901611
邀请新用户注册赠送积分活动 1878590
关于科研通互助平台的介绍 1718233