33、电火花线切割加工预测模型及钛合金车削切削力有限元建模研究

电火花线切割加工预测模型及钛合金车削切削力有限元建模研究

电火花线切割加工 AA 7075 合金的研究

AA 7075 合金相较于其他类型的合金，具有更好的耐腐蚀性和更高的强度，在航空航天等领域有广泛应用。以往研究采用多种方法对电火花线切割加工（WEDM）进行了探索，如用 RSM 方法研究 AA 7075 合金的 WEDM 加工，用灰色系统理论优化 SS 304 的 WEDM 多方面性能等。

本次研究聚焦于确定 AA 7075 合金 WEDM 加工中工艺变量对材料去除率（MRR）和表面粗糙度（SR）的影响。采用 Taguchi 方法设计实验和进行单目标优化，同时运用多元回归分析方法建立预测模型。

• 材料与方法
  • 实验材料与设备 ：选用 AA 7075 合金作为工件材料，尺寸为直径 25mm、长度 150mm，使用 Concord 品牌的 DK - 7732 型 WEDM 机床进行实验。工具电极采用可重复使用的钼丝，工作液为去离子水。
  • 实验设计 ：传统实验设计需进行大量实验，而 Taguchi 实验设计方法通过正交阵列（OA）解决了这一问题。根据已有文献，选择脉冲时间（Pon）、脉冲间隔时间（Poff）和峰值电流作为输入变量，MRR 和 SR 作为性能特征。具体参数水平如下表：
    | 符号 | 变量 | 水平 1 | 水平 2 | 水平 3 |
    | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
    | A | 脉冲时间（µs） | 10 | 20 | 3