摘要:由于钛合金自身优异的物理特性如比强度很高,抗腐蚀性能好，结构稳定,化学性质活泼等优点使得其成为当今社会的一个热门话题。其在现在社会的各个方面显示出强大的适应能力。尤其是在医疗，航天，石油等方面发挥重要作用。在钛合金多种不同种类中Ti-6Al-4V(TC4)是最广为大众所使用。但是由于这种材料在机械生产方面的有些不足,如传递热量的本领差,使得加工时产生的热难以消除;其比热系数同样低,使得刀具加工时刀尖温度过高,加速刀具磨损,这些原因就导致了钛合金难以机械加工。由此,人们就要想出别的加工方法加工钛合金。        

随着社会的不断发展与进步,对于难加工的金属材料,人们越来越多的要运用到非传统机械加工的方法,电火花线切割就是其中的一员。在日常生产制造及加工过程中电火花线切割发挥着巨大的作用。二十世纪六十年代年苏联率先研发出线切割机，中国则是第一个运用其进行机械加工的国家。作为第一个研发出快走丝的国家,这些年我们国家的线切割得到了很大的发展。对于常规切割有困难的这种材料来说就有了电火花线切割方法出现。

但是钛合金在化学方面的性质确实很活泼，且导热性能并不好，所以电火花线切割TC4也并不容易，所以本文的分析探讨从实际出发，具体探讨了运用线切割时影响钛合金进一步加工的几个因素。

本文以电火花线切割的四个参数为研究对象,探讨各个参数对加工钛合金时所产生的不同效果。

首先采用了单因素分析法,通过改变线切割机床的参数,得出各个参数各自对加工钛合金时的加工效率与表面质量的影响。再利用神经网络中的一种BP神经网络进行模拟练习与仿真,最终对试验数据进行预测。通过MATLAB强大的能力,创建合适的神经网络,对输入的试验结果进行多次的训练,最终得到一个较为理想的预测。

 

关键词 Ti-6Al-4V（TC4）；电火花线切割；加工参数；BP神经网络：加工效率；表面粗糙度

 

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 选题的背景和现实意义-1

1.2 试验材料的特性-1

1.2.1钛的基本性质-1

1.2.2 钛的发现及发展-2

1.2.3 钛合金Ti-6Al-4V的性质及缺陷-2

1.3 电火花加工介绍-4

1.3.1 电火花线切割简介-4

1.3.2 电火花线切割分类-4

1.3.3 电火花线切割机床的简介-4

1.4 论文的研究方向-5

2 试验指标、试验平台及材料-6

2.1 试验机床的特性-6

2.1.1 试验中的各项指标-6

2.1.2 各项参数的意义与影响-6

2.2 试验平台的选取-7

2.2.1 试验机床的简介-7

2.2.2 BMXP自动编程系统操作简介-9

2.3 试验方案的建立-13

2.3.1 选取试验材料-13

2.3.2 材料切割效率的算法-14

2.3.3 表面粗糙度的测取-14

2.4 试验过程-15

2.5小结-15

3 钛合金Ti-6Al-4V的单因素试验及数据分析-16

3.1 单因素试验简介-16

3.2 单因素试验方案确定及结果分析-16

3.2.1 试验方案-16

3.2.2 单因素试验数据分析-17

3.3 小结-23

4 BP神经网络的模拟-24

4.1 神经网络的原理特性-24

4.1.1 神经网络的基本介绍-24

4.1.2 神经网络的发展-25

4.1.3 BP神经网络的实质与发展-26

4.2 基于MATLAB平台的BP神经网络的实现-27

4.3 基于实验数据的BP神经仿真-27

4.3.1 加工效率的BP神经网络仿真-27

4.3.2 表面粗糙度的BP神经网络仿真-31

4.4 小结-34

结论-36

致谢-37

参考文献-38