基于响应曲面法电火花线切割回转零件实验研究

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.07.019

东北大学学报:自然科学版 ›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (7): 1005-1010.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2018.07.019

基于响应曲面法电火花线切割回转零件实验研究

巩亚东，马晓腾，孙瑶

(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2017-03-08 修回日期:2017-03-08 出版日期:2018-07-15 发布日期:2018-07-11
通讯作者: 巩亚东
作者简介:巩亚东(1958-)，男，辽宁本溪人，东北大学教授，博士生导师.冯明杰(1971-)，男，河南禹州人，东北大学副教授; 王恩刚(1962-)，男，辽宁沈阳人，东北大学教授，博士生导师.
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51375082).国家自然科学基金资助项目(51171041).

Experimental Study on the Wire Electrical Discharge Machining of Rotary Parts Based on the Response Surface Method

GONG Ya-dong， MA Xiao-teng， SUN Yao

School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2017-03-08 Revised:2017-03-08 Online:2018-07-15 Published:2018-07-11
Contact: GONG Ya-dong
About author:-
Supported by:
-

摘要/Abstract

摘要： 以低速走丝电火花线切割加工回转铜钨合金(CuW70)试件为研究对象，采用Design-Expert软件设计Box-Behnken实验，利用响应曲面法分析得出不同速度参数对工件表面粗糙度及材料去除率的影响规律，并得出兼顾加工效率与表面质量的最优工艺参数组合.结果表明，速度参数对表面粗糙度影响的主次关系为工件转速>进给速度>走丝速度;对材料去除率影响的主次关系为进给速度>工件转速>走丝速度.多目标参数优化得出:当工件转速为46r/min，进给速度为1.0mm/min，走丝速度为45mm/s时，表面粗糙度达到0.882μm，材料去除率达到0.625mm³/min.

关键词: 低速走丝电火花线切割, 铜钨合金, 响应曲面法, 表面粗糙度, 材料去除率

Abstract: The low speed wire electrical discharge machining (LS-WEDM ) method was used to fabricate the rotary CuW70 workpiece. Box-Behnken experiment of CuW70 was designed with Design-Expert software， and the response surface method was used to analyze the influencing rule of different speed parameters on surface roughness and material removal rate. Then the optimized machining parameters for high machining efficiency and precision were obtained. The results showed that the influencing order of speed parameters on the surface roughness is followed by rotating speed， feeding speed and wire speed. And the influencing order of speed parameters on material removal rate is followed by feeding speed， rotating speed and wire speed. The multi-objective optimizing results indicated that when the rotating speed is 46r/min， the feeding speed is 1.0mm/min， and the wire speed is 45mm/s， the surface roughness is 0.882μm and the material removal rate is 0.625mm³/min.

Key words: low speed wire electrical discharge machining (LS-WEDM), CuW70, response surface method, surface roughness, material removal rate

中图分类号:

TG661

巩亚东，马晓腾，孙瑶. 基于响应曲面法电火花线切割回转零件实验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(7): 1005-1010.

GONG Ya-dong， MA Xiao-teng， SUN Yao. Experimental Study on the Wire Electrical Discharge Machining of Rotary Parts Based on the Response Surface Method[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2018, 39(7): 1005-1010.

参考文献

[1]Gong Y D，Sun Y，Wen X L，et al.Experimental study on surface integrity of Ti-6Al-4V machined by LS-WEDM［J］.International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2017，88(1/2/3/4):197-207.
[2]Gong Y D，Sun Y，Wen X L，et al.Experimental study on accuracy and surface quality of TC2 in LS-WEDM multiple cuts［J］.Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering，2016，38 (8):2421-2433.
[3]Samuel G L.Analysis on the effect of discharge energy on machining characteristics of wire electrical discharge turning［J］.Journal of Engineering Manufacture，2016，230 (11):2064-2081.
[4]Aminollah M，Alireza F T，Ehsan E，et al.Statistical analysis of wire electrical discharge turning on material removal rate［J］.Journal of Materials Processing Technology，2008，205 (1/2/3):283-289.
[5]杨建明，乔斌，李化强.电火花加工用工具电极材料的研究进展［J］.工具技术，2007，41(8):13-16.(Yang Jian-ming，Qiao Bin，Li Hua-qiang.Research progress in tool electrode materials of EDM［J］.Tool Technology，2007，41(8):13-16.)
[6]陈虎，张立新，喻俊志，等.电火花加工中电极材料对加工性能影响的试验研究［J］.现代制造工程，2013(4):79-84.(Chen Hu，Zhang Li-xin，Yu Jun-zhi，et al.Experimental study on processing performance of electrode material in electric discharge machining［J］.Modern Manufacturing Engineering，2013(4):79-84.)
[7]巩亚东，孙瑶，刘寅.低速单向走丝电火花线切割钛合金TC4表面粗糙度试验研究与建模［J］.兵工学报，2016，37(6):1058-1065.(Gong Ya-dong，Sun Yao，Liu Yin.Experimental investigation and modeling of three-dimensional surface roughness in LS-WEDM of TC4［J］.Acta Armamentarii，2016，37(6):1058-1065.)
[8]Bhardwaj B，Kumar R，Singh P K.An improved surface roughness prediction model using Box-Cox transformation with RSM in end milling of EN 353［J］.Journal of Mechanical Science and Technology，2014，28(12):5149-5157.

[1]	方锐，邹平，段经伟，魏事宇. 三维超声振动辅助车削减摩特性与表面质量的实验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(2): 233-241.
[2]	姜世杰，胡科，陈丕峰，战明. 熔丝成型制品三维表面粗糙度的理论与实验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(9): 1290-1297.
[3]	温雪龙，王承宝，巩亚东，孙付强. 涂层微磨具的制备及磨削表面质量实验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(5): 681-688.
[4]	温雪龙，李佳育，李欣妍. TiC涂层微磨具磨削表面质量影响因素[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(4): 534-540.
[5]	周云光，田川川，马廉洁，毕长波. 氧化锆陶瓷微尺度磨削表面质量试验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(1): 83-88.
[6]	赵春雨，程大众，耿浩博. 车削工件2-D表面形貌检测方法研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(9): 1299-1306.
[7]	姜世杰，胡科，陈丕峰， SIYAJEU Yannick. 熔丝成型薄板表面粗糙度理论模型与实验验证[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2021, 42(7): 980-986.
[8]	焦安源，张国富，丁浩东，刘伟军. TC4钛合金孔的磁粒研磨试验[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(9): 1304-1310.
[9]	巩亚东，苏志朋，孙瑶，金丽雅. 镍基单晶高温合金微磨削形貌仿真及实验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(7): 949-954.
[10]	温雪龙，于兴晨，巩亚东，孟凡涛. FeCoNiCrMo高熵合金磨削机理及表面粗糙度[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(2): 246-251.
[11]	屈硕硕，巩亚东，杨玉莹，舍跃斌. 2.5D C_f/SiC复合材料磨削工艺试验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(2): 252-257.
[12]	巩亚东，孟凡涛，孙瑶，于兴晨. 镍基单晶高温合金的微孔加工对比实验研究[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2020, 41(1): 84-89.
[13]	赵绪峰，于天彪，李长河，王宛山. 纳米MoS₂含量对纳米微量润滑磨削CFRPs的影响[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(8): 1127-1131.
[14]	马廉洁，蔡重延，毕长波，张力. 车削氟金云母陶瓷脆性破碎机理及表面粗糙度模型[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2019, 40(2): 239-244.
[15]	尹国强，巩亚东，李宥玮，王飞. 基于AE信号的新型砂轮点磨削状态监测方法[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2018, 39(9): 1288-1292.

基于响应曲面法电火花线切割回转零件实验研究

Experimental Study on the Wire Electrical Discharge Machining of Rotary Parts Based on the Response Surface Method

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价