Investigación sobre la Predicción de la Fuerza de Rectificado del Proceso de Rectificado con Disco Abrasivo Flexible de la Aleación de Titanio TC17
Autores: Duan, Jihao; Wu, Zhuofan; Ren, Jianbo; Zhang, Gaochen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación sobre la Predicción de la Fuerza de Rectificado del Proceso de Rectificado con Disco Abrasivo Flexible de la Aleación de Titanio TC17
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Disco abrasivo
Fuerza de rectificado
Componentes TC17
Parámetros del proceso
Fuerza de rectificado normal
Modelos de predicción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El rectificado con disco abrasivo es actualmente un proceso de fabricación clave para lograr una mejor precisión y superficies de alta calidad en los componentes TC17. La fuerza de rectificado, que resulta de la fricción y la deformación elástica-plástica durante el contacto e interacción entre los granos abrasivos y la pieza de trabajo, es un parámetro crítico que representa la precisión y eficiencia del rectificado. Para comprender los factores que influyen en la fuerza de rectificado, se estudiaron las características del proceso de rectificado con disco abrasivo flexible. Considerando el estado de contacto entre la herramienta abrasiva y la pieza de trabajo, se estableció en detalle el modelo teórico de la fuerza de rectificado normal, desde perspectivas macro y micro. Al llevar a cabo experimentos de rectificado de un solo factor y ortogonales de componentes TC17, se reveló la influencia de diferentes parámetros del proceso en la fuerza de rectificado normal. Se desarrollaron modelos de predicción de la fuerza de rectificado normal del proceso de rectificado con disco abrasivo basados en el diseño de Box-Behnken (BBD) y redes neuronales de optimización por enjambre de partículas y retropropagación (PSO-BP), respectivamente. Los resultados mostraron que la fuerza de rectificado normal estaba negativamente correlacionada con la velocidad de rotación del disco, y positivamente correlacionada con el ángulo de contacto, la profundidad de rectificado y la velocidad de avance, siendo la interacción entre la velocidad de avance y la profundidad de rectificado el factor más influyente. Tanto los modelos de fuerza BBD como PSO-BP tuvieron buena fiabilidad y precisión, y el error absoluto medio (MAE) y el error relativo medio (MRE) de los dos modelos de predicción mencionados fueron de 0.22 N y 0.16 N, y 13.3% y 10.9%, respectivamente.
Descripción
El rectificado con disco abrasivo es actualmente un proceso de fabricación clave para lograr una mejor precisión y superficies de alta calidad en los componentes TC17. La fuerza de rectificado, que resulta de la fricción y la deformación elástica-plástica durante el contacto e interacción entre los granos abrasivos y la pieza de trabajo, es un parámetro crítico que representa la precisión y eficiencia del rectificado. Para comprender los factores que influyen en la fuerza de rectificado, se estudiaron las características del proceso de rectificado con disco abrasivo flexible. Considerando el estado de contacto entre la herramienta abrasiva y la pieza de trabajo, se estableció en detalle el modelo teórico de la fuerza de rectificado normal, desde perspectivas macro y micro. Al llevar a cabo experimentos de rectificado de un solo factor y ortogonales de componentes TC17, se reveló la influencia de diferentes parámetros del proceso en la fuerza de rectificado normal. Se desarrollaron modelos de predicción de la fuerza de rectificado normal del proceso de rectificado con disco abrasivo basados en el diseño de Box-Behnken (BBD) y redes neuronales de optimización por enjambre de partículas y retropropagación (PSO-BP), respectivamente. Los resultados mostraron que la fuerza de rectificado normal estaba negativamente correlacionada con la velocidad de rotación del disco, y positivamente correlacionada con el ángulo de contacto, la profundidad de rectificado y la velocidad de avance, siendo la interacción entre la velocidad de avance y la profundidad de rectificado el factor más influyente. Tanto los modelos de fuerza BBD como PSO-BP tuvieron buena fiabilidad y precisión, y el error absoluto medio (MAE) y el error relativo medio (MRE) de los dos modelos de predicción mencionados fueron de 0.22 N y 0.16 N, y 13.3% y 10.9%, respectivamente.