过程参数优化,以最大限度地减少SS 316L的磨砂式喷水深孔钻井中的超切
J Bharani Chandar1, N Lenin2, Alagar Karthick3
1Department of Mechanical Engineering, Vel Tech Rangarajan Dr. Sagunthala R&D Institute of Science and Technology, Chennai, Tamil Nadu, 600 062, India.
Scientific reports
|April 21, 2025
概括
这项研究优化了磨砂式喷水钻探 (AWJD) 对于不钢深孔,使用虫优化算法 (GHO) 显著减少过切. 这些发现提高了汽车和医疗等行业的精密制造.
科学领域:
- 制造业 工程 制造工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 航空航天,医疗和汽车行业的精密制造需要先进的钻孔技术来钻出直径小的深孔.
- 压式喷水钻井 (AWJD) 提供了精度和适应性,但由于过切而受到阻碍.
- 调查和减轻超切对于扩大AWJD应用至关重要.
研究的目的:
- 研究工艺参数 (水压,停滞距离,磨料质量流量) 对316L不钢深孔AWJD的辐射超切的影响.
- 使用一个元启发式优化方法,草优化算法 (GHO),以最大限度地减少过切.
- 为了验证GHO算法的有效性与其他优化方法和实验结果相比.
主要方法:
- 使用Taguchi的L16直角阵列进行了实验,以系统地改变钻探参数.
- 差异分析 (ANOVA) 用于确定参数的统计学意义,并开发二次模型.
- 草优化算法 (GHO) 被用于多目标优化,以减少过度切割.
主要成果:
- GHO算法确定了最佳参数:305.36 MPa的水压,1.00 mm的对峙距离和600 g/min的磨料质量流量.
- 在最佳参数的预测超切值为1.19毫米 (顶部),0.64毫米 (底部) 和1.53毫米 (深度平均).
- 实验验证显示,与预测值的偏差很小 (1.71%3.03%),证实了GHO的有效性. SEM分析显示了光滑,均的孔面.
结论:
- 草优化算法有效地最大限度地减少了 316L 不钢磨砂喷水钻孔中的辐射切割.
- 优化的AWJD参数显著提高了孔质量,使其适合苛刻的工业应用.
- 该研究提供了一种经过验证的方法,通过元启发性优化来增强精密钻井过程.
