1、鈦合金切削過(guò)程中的高溫導(dǎo)致刀具磨損快，其結(jié)果是加工效率低，加工成本高，加工質(zhì)量難以保證。因此研究鈦合金材料的切削性能，優(yōu)化工藝參數(shù)對(duì)于提高加工效率、控制加工質(zhì)量具有重要意義。本文以鈦合金Ti-6Al-4V高速切削過(guò)程作為研究對(duì)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和的優(yōu)化方法結(jié)合，獲取最佳切削參數(shù)，滿足鈦合金高速切削加工需要。
　　 (1)Ti-6Al-4V高速切削過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ脱芯?。利用正交?shí)驗(yàn)法，采用硬質(zhì)合金刀具高速切削Ti-

2、6Al-4V，借助于極差分析，研究切削參數(shù)（軸向切削深度、徑向切削深度、切削速度和每齒進(jìn)給量）對(duì)切削力和表面粗糙度的影響；分別采用多元線性回歸和多項(xiàng)式回歸方法建立了切削力和表面粗糙度的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⒌玫搅藢?shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 (2)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的切削力、表面粗糙度預(yù)測(cè)模型。BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由大量處理單元組成，具有很強(qiáng)的平行計(jì)算、學(xué)習(xí)、容錯(cuò)和抗干擾能力，由輸入向量和輸出向量來(lái)訓(xùn)練模型。本文采用誤差反向傳播

3、算法訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)模型，借助于自適應(yīng)學(xué)習(xí)速率法和附加動(dòng)量法，解決傳統(tǒng)BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)訓(xùn)練過(guò)程中收斂速度慢、易陷入局部極小的缺點(diǎn)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完全能夠勝任Ti-6AI-4V高速切削過(guò)程中切削力和表面粗糙度的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。
　　 (3)基于金屬去除率的切削參數(shù)優(yōu)化。設(shè)計(jì)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型時(shí)，將金屬去除率作為一個(gè)約束條件。也就是說(shuō)，在一定金屬去除率條件下，分別獲得滿足minF(x)或minR0(x)的軸向切削深度、徑向切削深度、切削速度和每

4、齒進(jìn)給量的最佳參數(shù)組合，從而到達(dá)降低切削力或提高表面質(zhì)量的目的。最后，最優(yōu)切削參數(shù)下的切削力和表面粗糙度被實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證。
　　 本研究得劍了教育部高等學(xué)校博士點(diǎn)基金“低溫油-氣切削介質(zhì)的超盧振動(dòng)強(qiáng)化潤(rùn)滑機(jī)理研究”(20070422033)、山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家獎(jiǎng)勵(lì)基金計(jì)劃“鈦合金切削過(guò)程中的高效冷卻介質(zhì)及冷卻機(jī)理研究”(2007BS05001)和“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)“立式銑車(chē)復(fù)合加工中心：銑車(chē)復(fù)合工藝研究”