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书 书沈阳工业大学学报（自然科学版）收稿日期：２０１６－１１－０７．基金项目：重庆市基础与前沿研究项目（ｃｓｔｃ２０１３ｊｃｙｊＡ７００１４）；国家自然科学基金资助项目（５１５７５０７２）．作者简介：胡韶华（１９７９－），男，四川达州人，高级工程师，博士，主要从事车间节能运行、设备故障诊断及非标设备研制等方面的研究．ｄｏｉ：１０．７６８８／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１６４６．２０１７．００．００高能效高速稳态铣削参数优化 胡韶华 １，２ ，何　彦 １ ，刘　飞 １（１重庆大学 机械工程学院，重庆 ４０００３０；２重庆工程职业技术学院 电气工程学院，重庆 ４０２２６０）摘　要：为了提高铣削加工的能量利用率，提出了一种以无颤振切削为约束条件，以能量利用率为优化目标的铣削参数优化方法．基于机床的能耗特性，建立了提高能量利用率的无颤振铣削参数优化模型．利用切削稳定域图确定主轴转速的优化区间，利用切削力、切削功率、切削速度等条件确定切削深度、切削宽度及进给速度的优化区间，并通过合理选择各参数的优化步长快速获得切削参数．以五轴雕铣机为实验机床，４５＃钢为切削材料进行了验证试验，结果表明，该参数优化方法使能量利用率得到了较大提高．关　键　词：能耗；稳定域；高速铣削；切削参数优化；能量利用率；颤振；数控加工；多目标中图分类号：ＴＨ１６；ＴＧ５４７　 　文献标志码：Ａ　 　文章编号：１０００－１６４６（２０１７）００－００００－００ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄｍｉｌｌｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｉｔｈｓｔａｂｌｅｄｏｍａｉｎｆｏｒｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙＨＵＳｈａｏｈｕａ１，２ ，ＨＥＹａｎ １ ，ＬＩＵＦｅｉ １（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００３０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０２２６０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏｏｆｍｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ａｍｉｌｌｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｔｈｒｏｕｇｈｔａｋｉｎｇｃｈａｔｔｅｒｆｒｅｅｃｕｔｔｉｎｇａｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｎｄｅｎｅｒｇｙｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏａｓｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ，ｔｈｅｃｈａｔｔｅｒｆｒｅｅｍｉｌｌｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎｏｆｓｐｉｎｄｌｅｓｐｅｅｄｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｔａｂｌｅｄｏｍａｉｎｄｉａｇｒａｍｏｆｃｕｔｔｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎｓｏｆｃｕｔｔｉｎｇｄｅｐｔｈ，ｃｕｔｔｉｎｇｗｉｄｔｈａｎｄｆｅｅｄｒａｔｅｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｉｔｈｓｕｃｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｓｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｆｏｒｃｅ，ｃｕｔｔｉｎｇｐｏｗｅｒａｎｄｃｕｔｔｉｎｇｓｐｅｅｄ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｑｕｉｃｋｌｙｏｂｔａｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｒｅａｓｏｎａｂｌｙｃｈｏｏｓｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｎｔｅｒｖａｌｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｔｈｒｏｕｇｈｔａｋｉｎｇａｆｉｖｅａｘｉｓｅｎｇｒａｖｉｎｇａｎｄｍｉｌｌｉｎｇｍａｃｈｉｎｅａｓｔｈｅｔｅｓｔｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌａｎｄ４５＃ ｓｔｅｅｌａｓｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｃａｎｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ；ｓｔａｂｌｅｄｏｍａｉｎ；ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｍｉｌｌｉｎｇ；ｃｕｔｔｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｉｏ；ｃｈａｔｔｅｒｉｎｇ；ＮＣｍａｃｈｉｎｉｎｇ；ｍｕｌｔｉｐｌｅｔａｒｇｅｔ　　数控机床在现代机加车间使用十分广泛，其能耗特性复杂、总量大且能效低，如何降低机床能耗，提高能效是实施绿色制造的重要研究课题．在机床设计阶段可以通过轻量化设计提高能量利用率，ＩＳＯ１４９５５已提出了具体的优化设计方法、步骤和规范，但该方法在使用过程无法进一步提高机床的能量利用率 ［１］ ．胡韶华等提出在使用过程中可以合理选择主轴转速降低空载功率 ［２］ ；Ｃａｉ等提出了精细能耗限额和多目标能耗基准概念以及相应的实施方法，为机床能耗监控、管理以及能网络出版时间：2017-05-08 20:25:28网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/21.1189.T.20170508.2025.010.html