本文關(guān)鍵詞：介觀尺度切削誤差傳遞與加工精度控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：零件尺寸大小在0.1~10mm，尺寸特征大小在0.01~1mm之間的加工范圍被認為是典型的介觀尺度加工范圍，介于微觀尺度與宏觀尺度之間。近年來，隨著產(chǎn)品的小型化發(fā)展趨勢，介觀尺度零件在生物醫(yī)學(xué)、信息通訊、航空航天、國防軍事以及高科技電子產(chǎn)品等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛�；谖⒓毲邢骷夹g(shù)對三維結(jié)構(gòu)特征，如深孔、深槽、自由曲面等，具有很強的加工能力，且對被加工材料沒有特殊的要求，因此越來越多學(xué)者將目光轉(zhuǎn)向了微細切削領(lǐng)域，使得微細切削技術(shù)成為近年的一個研究熱點。 介觀尺度零件微切削過程中，由于零件尺寸較小，通常采用極小的進給量，尺度的變化導(dǎo)致切削特性出現(xiàn)異于宏觀切削的變化，即出現(xiàn)尺度效應(yīng)現(xiàn)象，對零件加工精度產(chǎn)生很大影響。此外，，介觀尺度零件幾何特征較多、精度要求高，影響加工精度的誤差源繁多，一般需要經(jīng)過多個工序才能完成加工，致使零件加工精度難以保證。 為解決介觀尺度切削加工過程中的加工精度控制問題，本文針對尺度效應(yīng)及多工序加工這兩個關(guān)鍵因素，對介觀尺度切削誤差傳遞與加工精度控制展開了研究。研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面： (1)以零件的整個制造過程為基礎(chǔ)，通過分析零件設(shè)計、制造過程中可能出現(xiàn)的問題，建立了包含工藝系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與分析、制造誤差預(yù)測、制造過程質(zhì)量監(jiān)控、工藝系統(tǒng)誤差源診斷及工藝調(diào)整與改進幾個模塊在內(nèi)的加工精度控制體系，為零件制造過程的精度控制提供了系統(tǒng)的理論方法，同時還研究了基于MSPC和SOV集成的過程質(zhì)量控制方法和基于假設(shè)檢驗的誤差源診斷方法。 (2)介觀尺度復(fù)雜結(jié)構(gòu)件制造過程為典型的多工序制造過程，通過分析單個工序內(nèi)零件的制造誤差源，以及工序之間誤差的傳遞規(guī)律，綜合考慮微細切削尺度效應(yīng)，以微分運動矢量描述制造過程中零件的尺寸誤差，構(gòu)建了介觀尺度零件尺寸誤差傳遞的狀態(tài)空間模型，對定位誤差、基準誤差、夾具誤差以及基于尺度效應(yīng)的加工誤差進行了分析和建模，為介觀尺度零件切削加工誤差預(yù)測奠定了基礎(chǔ)。 (3)通過分析介觀尺度零件的特點及其在切削加工中的特性，研究了每齒銑削過程中實際瞬時切削厚度的計算方法，考慮最小切削厚度、刃口鈍圓半徑等微細切削尺度效應(yīng)現(xiàn)象以及主軸跳動量對銑削力的影響，建立了微細銑削力預(yù)測模型，該模型適用于介觀尺度零件切削加工過程中的微細銑削力的預(yù)測。 (4)以310S耐熱不銹鋼工件為例，進行了微細銑削加工試驗，驗證了誤差預(yù)測模型、介觀銑削力模型、過程質(zhì)量控制及誤差源診斷方法的有效性；同時根據(jù)試驗結(jié)果，分析了切削參數(shù)對微細銑削力的影響規(guī)律，為實現(xiàn)介觀尺度切削工藝優(yōu)化提供理論支撐。 本文圍繞介觀尺度銑削加工特點，在多工序誤差傳遞規(guī)律和精度控制方面開展了研究，為提高介觀尺度復(fù)雜零件多工序制造的精度提供了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：介觀尺度 尺度效應(yīng) 誤差傳遞 銑削力預(yù)測 精度控制
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH161
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 課題的研究背景及意義12-14
• 1.1.1 課題背景12-13
• 1.1.2 研究意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀綜述14-19
• 1.2.1 介觀尺度切削加工精度影響因素研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 誤差傳遞模型研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.3 微細銑削力建模研究現(xiàn)狀18
• 1.2.4 質(zhì)量控制研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 存在的問題及進一步研究方向19-20
• 1.4 本文研究內(nèi)容20-22
• 第2章 介觀尺度零件多工位制造誤差控制體系22-32
• 2.1 微細切削尺度效應(yīng)22-23
• 2.2 介觀尺度零件制造誤差控制體系23-24
• 2.3 制造誤差控制體系模塊介紹24-27
• 2.4 基于 MSPC 和 SOV 集成的質(zhì)量控制策略27-28
• 2.5 誤差源診斷28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-32
• 第3章 介觀尺度復(fù)雜零件多工序加工尺寸誤差傳遞建模32-50
• 3.1 制造過程與誤差源分析32-35
• 3.1.1 介觀尺度零件制造過程32-34
• 3.1.2 誤差源分析34-35
• 3.2 坐標(biāo)系建立與特征表達35-37
• 3.3 單工序尺寸誤差狀態(tài)空間模型37-45
• 3.3.1 齊次坐標(biāo)變換39-41
• 3.3.2 夾具誤差和基準誤差41-42
• 3.3.3 加工誤差42-45
• 3.4 多工序尺寸誤差傳遞模型45-48
• 3.4.1 前道工序誤差的影響45-47
• 3.4.2 多工序制造誤差傳遞模型47-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 第4章 基于尺度效應(yīng)的介觀尺度銑削力建模50-68
• 4.1 銑削力建模方法50-52
• 4.1.1 宏觀尺度銑削力建模方法50-51
• 4.1.2 介觀尺度銑削力建模方法51-52
• 4.2 介觀尺度銑削瞬時切削厚度計算模型52-60
• 4.2.1 切屑形成機理52
• 4.2.2 瞬時切削厚度計算模型52-60
• 4.3 介觀尺度銑削力模型60-62
• 4.4 銑削力模型系數(shù)確定62-66
• 4.4.1 剪切力系數(shù)K_(tc)和K_(rc)62-65
• 4.4.2 犁切力系數(shù)K_(te)和K_(re)65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-68
• 第5章 介觀尺度復(fù)雜零件制造誤差控制體系實驗驗證68-82
• 5.1 實驗裝置及測量設(shè)備68-72
• 5.1.1 實驗裝置及測量設(shè)備簡介68-71
• 5.1.2 實驗平臺搭建71-72
• 5.2 介觀尺度銑削力模型實驗驗證72-77
• 5.2.1 實驗方案設(shè)計72
• 5.2.2 銑削力實驗結(jié)果及模型驗證72-75
• 5.2.3 銑削力特性分析75-77
• 5.3 尺寸誤差傳遞建模實驗驗證77-80
• 5.3.1 實驗方案設(shè)計77-78
• 5.3.2 計算零件各尺寸誤差78-79
• 5.3.3 零件尺寸誤差實驗結(jié)果及模型驗證79-80
• 5.4 質(zhì)量監(jiān)控模型及誤差源診斷方法驗證80-81
• 5.5 本章小結(jié)81-82
• 第6章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 總結(jié)82-83
• 6.2 展望83-84
• 參考文獻84-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單90-91
• 致謝91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱黛茹;王波;趙巖;梁迎春;;微細銑削硬鋁時切削用量對表面粗糙度的影響[J];工具技術(shù);2007年12期

2 李勇,郭e

本文編號：467552