题目：一种沉淀硬化不锈钢的数控加工工艺优化技术研究

在现代飞机设计制造中，为了提高飞机的作战性能，大量使用耐高温、耐蚀、耐磨、抗冲击、能够承受很高应力的材料，采用高强度沉淀硬化型不锈钢替代传统的高强度合金钢不仅可提高飞机的使用寿命，缩短维修期，而且可降低飞机的制造成本和减少环境污染。沉淀硬化不锈钢PH13-8Mo被用于国内某型号飞机的主承力结构件，由于国内缺乏该材料数控加工参数和刀具选择依据，致使生产效率极低，刀具成本昂贵，产品合格率低，不得不在国外外协加工，由此造成大量外汇流失和企业制造成本的增加，降低了企业的市场竞争能力，严重影响生产进度。本文探讨了难加工材料数控加工工艺优化技术的研究方向，综述了难加工材料加工技术和数控加工工艺优化技术的发展状况，并指出了各技术应用过程中应注意的关键性问题，主要研究工作如下：针对PH13-8Mo的加工性进行了分析，根据材料的加工性特点，对粗加工刀具进行了选择；通过刀具试切，对刀具进行了优选；通过两种不同结构形式和不同前角刀具切削对比实验，进一步优选了刀具；通过刀具磨损和耐用度实验，建立了刀具的耐用度模型；通过动态铣削力实验，辨识了材料铣削力系数，建立了动态铣削力模型；进行了机床动态特性实验，为切削参数选择提供了依据。基于论文涉及的工件，对飞机框类零件的典型特征进行了分类，总结了槽腔、筋和橼条等主要特征的编程策略，对拐角、深槽及孔等难加工特征进行了分析，给出了解决方案；建立了插铣铣削力经验模型，为拐角、深槽等特征的插铣加工参数提供了选择依据,对工件拐角加工路径进行了优化。根据实际生产对参数优化的要求，以主轴转速和每齿进给为优化变量，以机床转速、进给、功率、扭矩，刀具进给、线速度，加工铣削力，工件表面粗糙度等为约束，以最高生产率和金属去除率为目标函数设计了铣削参数优化模型，针对不同程序段进行了参数优化，为实现不同具体情况的铣削参数优化提供了基本解决方案。