摘要
弹鼓螺旋槽机构作为供弹机构中一个核心，其良好的性能对供弹过程具有严重的影响作用。从产品的设计到产品的加工以及中间试验验证过程持续时间较长，研发成本较高，此外，该构件加工的质量是影响其优良的机械性能的重要参数。加工过程中受加工参数影响的作用切削力也时刻发生变化。由于ZL205A合金的强度比较高，无论是在室温还是在高温的环境下，ZL205A合金的力学性能都比较好，本文基于ZL205A合金车削加工弹鼓螺旋槽时所遇到的问题展开了有限元仿真和试验研究，针对当前弹鼓螺旋槽加工中存在的问题以及对其研究的现状，对加工用量与加工质量和切削力之间的相互影响展开探讨，借助Deform-3D对切削力仿真，最后进行加工参数优化为弹鼓螺旋槽的加工提供一定的理论依据和指导作用。 首先，鉴于弹鼓螺旋槽供弹机构的运动特性与空间圆柱凸轮机构的运动特性相似，因此利用坐标论和共轭曲面理论推导了弹鼓螺旋槽的数学方程，结合实际加工和现有的试验环境，在建立三维模型的同时进行了试验模型的简化。 其次，通过单因素试验验证了有限元仿真过程中对ZL205A建立的本构模型的显著性，随后进行了三因素四水平的正交仿真试验，获得了切削力的经验预测模型，通过方差分析法对其分析，分析结果显示模型可靠，切削力受变量因素的影响关系为：背吃刀量大于切削速度，进给量小于前两者。 再次，进行了ZL205A表面加工质量的研究，将正交表作为试验的指导，利用试验结果对其进行预测模型的建立，通过分析表明模型高度可靠，加工时可以选取较小的进给量来提高加工质量，能为下一步的研究提供理论基础。 最后，运用遗传算法对车削ZL205A合金时的加工参数进行寻优组合，优化工具用的是Matlab附带的遗传算法工具箱，优化的思想就是在保证加工质量的前提下尽可能的提高材料去除率，进行双目标优化，得到最佳水平的参数组合。
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