本文關(guān)鍵詞：基于虛擬加工的工件表面粗糙度建模與分析

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【摘要】：表面粗糙度是衡量工件表面質(zhì)量的重要參數(shù),它對(duì)零件的使用性能及可靠性都有顯著影響。在制造業(yè)不斷發(fā)展的今天,人們對(duì)工件表面粗糙度的要求不斷提高。本文在參考大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,分析了工件表面粗糙度的影響因素及建模方法。根據(jù)切削加工的基礎(chǔ)理論,以車削圓柱面為例,系統(tǒng)研究了表面粗糙度的數(shù)字化建模及其影響因素對(duì)表面粗糙度的影響規(guī)律。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:第一章介紹了國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)虛擬制造技術(shù)和工件表面粗糙度建模的研究現(xiàn)狀,并闡述了課題的研究背景,系統(tǒng)地分析了現(xiàn)階段研究存在的明顯不足:目前的工件表面粗糙度模型的通用性不足,且不能量化機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差對(duì)工件表面粗糙度的影響;虛擬制造技術(shù)在工件表面粗糙度上的應(yīng)用還不夠深入。由此,本文提出基于虛擬加工的工件表面粗糙度模型,分析機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差因素對(duì)工件表面粗糙度的影響規(guī)律。第二章表面粗糙度對(duì)零件使用性能影響顯著。通過(guò)對(duì)車削加工過(guò)程及表面粗糙度的形成的描述,分析了工件表面粗糙度的影響因素�，F(xiàn)有的表面粗糙度模型只能分析切削加工參數(shù)和刀具參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度的影響,而對(duì)機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)誤差,刀具振動(dòng)等因素影響的研究還不能實(shí)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)現(xiàn)階段研究存在的不足,提出基于虛擬制造技術(shù)的工件表面粗糙度建模與分析的研究思路及方法,更全面地分析工件表面粗糙度。第三章將機(jī)床部件運(yùn)動(dòng)誤差和工件表面粗糙度的形成相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)工件表面粗糙度的控制為目標(biāo),建立一個(gè)切實(shí)有效的表面粗糙度模型是很有必要的。根據(jù)多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論和齊次坐標(biāo)變換原理建立機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差模型,以及圓弧刀具的模型,并由車削加工理論和虛擬制造技術(shù)再現(xiàn)車削加工圓柱面,合理地將機(jī)床部件的位姿誤差、運(yùn)動(dòng)誤差反映到虛擬車削工件表面,大大提高了表面粗糙度模型的可操作性和通用性,同時(shí)使分析結(jié)果更具針對(duì)性。文中詳細(xì)介紹了表面粗糙度模型的建立過(guò)程及使用方法,為實(shí)現(xiàn)工件表面粗糙度的量化提供理論依據(jù)。第四章以機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)誤差和刀具振動(dòng)為例,根據(jù)表面粗糙度模型可以得到不同誤差因素對(duì)工件表面粗糙度的作用規(guī)律。這里假設(shè)機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)和刀具振動(dòng)均為簡(jiǎn)諧振動(dòng)模型,利用MATLAB仿真存在主軸徑向跳動(dòng)誤差和刀具振動(dòng)的虛擬工件表面。在誤差表面輪廓上,采用高斯濾波原理得到誤差表面輪廓的評(píng)定基準(zhǔn)線及表面粗糙度輪廓,從而實(shí)現(xiàn)工件表面粗糙度值的量化,得到機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)誤差、刀具振動(dòng)及刀具參數(shù)對(duì)工件表面粗糙度的作用規(guī)律。同時(shí),也體現(xiàn)了基于虛擬加工的工件表面粗糙度模型的正確性。第五章總結(jié)全文的研究工作,并對(duì)表面粗糙度的后續(xù)研究進(jìn)行展望。
【關(guān)鍵詞】：表面粗糙度 虛擬加工 數(shù)學(xué)模型 誤差 規(guī)律
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH161.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1. 緒論10-22
• 1.1 引言10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的不足11-18
• 1.2.1 虛擬制造技術(shù)11-12
• 1.2.2 表面粗糙度建模12-18
• 1.2.3 現(xiàn)階段研究存在的不足18
• 1.3 課題來(lái)源及其研究意義18-19
• 1.3.1 課題來(lái)源18
• 1.3.2 課題研究意義18-19
• 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容19-20
• 1.5 本章小節(jié)20-22
• 2. 表面粗糙度的影響因素及其研究思路22-32
• 2.1 表面粗糙度對(duì)零件使用性能的影響22-23
• 2.2 表面粗糙度的形成23-27
• 2.2.1 工件表面的形成23-25
• 2.2.2 車削表面形貌分析25-26
• 2.2.3 工件表面粗糙度的形成26-27
• 2.3 表面粗糙度的影響因素分析27-29
• 2.4 研究思路及方法29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 3. 基于虛擬工件表面的粗糙度建模32-54
• 3.1 機(jī)床誤差建模的基本理論及方法32-39
• 3.1.1 基于多體系統(tǒng)理論的機(jī)械結(jié)構(gòu)32-33
• 3.1.2 相鄰體間理想位姿關(guān)系表示33-35
• 3.1.3 相鄰體間實(shí)際位姿關(guān)系表示35-37
• 3.1.4 齊次坐標(biāo)變換原理及應(yīng)用37-39
• 3.2 建立機(jī)床的運(yùn)動(dòng)誤差模型39-44
• 3.2.1 機(jī)床運(yùn)動(dòng)誤差模型39-41
• 3.2.2 機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差模型41-44
• 3.3 刀具模型44-48
• 3.3.1 刀具幾何模型的建立44-46
• 3.3.2 刀具參數(shù)軌跡方程46-47
• 3.3.3 刀具振動(dòng)模型47-48
• 3.4 虛擬工件表面形貌仿真48-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 4. 虛擬工件的表面粗糙度預(yù)測(cè)及分析54-76
• 4.1 虛擬工件表面粗糙度預(yù)測(cè)54-61
• 4.1.1 虛擬工件表面輪廓的提取55-57
• 4.1.2 高斯濾波57-59
• 4.1.3 表面粗糙度評(píng)定59-61
• 4.2 單一影響因素對(duì)表面粗糙度的作用規(guī)律61-69
• 4.2.1 機(jī)床主軸徑向跳動(dòng)誤差對(duì)表面粗糙度的影響規(guī)律分析61-65
• 4.2.2 刀具振動(dòng)對(duì)工件表面粗糙度的影響規(guī)律分析65-69
• 4.3 多因素對(duì)工件表面粗糙度的影響規(guī)律分析69-74
• 4.4 本章小結(jié)74-76
• 5. 結(jié)論與展望76-78
• 5.1 工作總結(jié)76-77
• 5.2 工作展望77-78
• 致謝78-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 附錄84-86
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果86

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1 馬裕民，，徐建強(qiáng)，張文之，丁延年，江弛;用“核帶比”法測(cè)量工件表面粗糙度[J];計(jì)量技術(shù);1994年06期

2 鄒文學(xué)，盛錫珀，李曉明;單片機(jī)在工件表面粗糙度測(cè)試中的應(yīng)用[J];哈爾濱電工學(xué)院學(xué)報(bào);1996年01期

3 曹麟祥;王建忠;;用光纖半圓陣列測(cè)量準(zhǔn)二維工件表面粗糙度參數(shù)的仿真研究[J];宇航計(jì)測(cè)技術(shù);1990年06期

4 景軍太;;高速車削工件表面粗糙度特征分析[J];科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì);2007年21期

5 王翠;王中任;張振華;魏文靜;翟張唯;;車削工件表面粗糙度在機(jī)視覺(jué)測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)[J];裝備制造技術(shù);2012年07期

6 林崗;朱雅萍;毛偉;;工件表面粗糙度預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2009年08期

7 彭蘭;;高速深切磨削陶瓷工件表面粗糙度的在線監(jiān)測(cè)[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2009年04期

8 毛偉;林崗;張家琪;;精車工件表面粗糙度預(yù)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)[J];河海大學(xué)常州分校學(xué)報(bào);2007年04期

9 曲云霞,關(guān)頡文;超聲振動(dòng)磨削對(duì)工件表面粗糙度的影響[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1997年03期

10 陳建;原一高;吳賀龍;朱世根;;研磨工藝對(duì)工件表面粗糙度及殘余應(yīng)力的影響[J];工具技術(shù);2009年05期

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1 王利;基于虛擬加工的工件表面粗糙度建模與分析[D];重慶理工大學(xué);2016年

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