高硅铝合金是一种具有强度高、密度低、导热性好、耐腐蚀、耐磨损、可循环再利用等优点的新型合金材料,广泛应用于飞机、汽车以及发动机制造等领域。同时,由于高硅铝合金热膨胀系低、电镀性能好、易于焊接和精密加工等优点而适用于大多数微电子设备和基体。但该材料存在加工状态不稳定,切削性能差等问题,极大的影响了该材料的推广使用。通过企业调研发现,生产加工中高硅铝合金的切削用量主要采用试切法或经验判断等方式来确定,缺乏相应的理论指导,这样很难提高生产效率和产品质量。且到目前为止,还未在公开文献上发现有关该材料的切削用量优化系统的研究与开发工作。因此,本文研究工作具有普遍的社会效益,研究成果能为上述各类工业产品的生产制造提供理论及数据支持。课题组在过去三年里对高硅铝合金的切削性能做了大量的研究工作,积累了很多切削数据,本文首先对前期课题组的研究数据进行了进一步的整理分析,为后续的铣削用量优化及系统的开发奠定了理论数据基础;其次,基于前期研究成果和虚拟仿真实验方法,利用正交试验法构建切削实验组,运用AdvantEdge FEM有限元仿真软件进行高硅铝合金CE11的铣削模拟仿真,并分析切削力以及铣削温度相对于铣削用量的变化规律,完善、扩充数据;第三,基于上述工作,使用BP神经网络-遗传算法进行铣削用量优化,即先利用遗传算法优化神经网络权值阈值,再利用优化后的BP神经网络,以切削用量(转速,进给量,铣削宽度,背吃刀量)为自变量,切削力和切削温度为因变量建立切削力和切削温度预测模型,最后使用建立好的BP-GA预测模型,通过遗传算法以最小切削力、切削温度为目标进行铣削用量优化;第四,进行高硅铝合金铣削用量优化系统的研究与开发,对系统软件进行了概念设计、逻辑设计及功能模块设计,开发了具有数据管理、数据查询、用户管理、铣削用量优化等功能模块的高硅铝合金专用知识库系统,为后续铣削加工中优选铣削用量提供数据支持。