隨著航空領域制造技術的不斷發(fā)展與革新,鈦合金因其比強度高、耐蝕性好等優(yōu)異性能成為航空結構件的主要材料。然而,鈦合金是一種典型的難加工材料,其導熱系數(shù)低、變形系數(shù)小,因此切削過程溫度高,切削力大,使得鈦合金加工過程中存在著刀具磨損嚴重、刀具壽命難以預測等問題。隨著各種數(shù)據(jù)測量與存儲技術在航空制造企業(yè)中的應用,使得鈦合金切削加工系統(tǒng)在運行時會產生大量的刀具使用過程數(shù)據(jù),對這些加工過程產生的數(shù)據(jù)進行提取和分析,從而準確地預測和評價刀具壽命與刀具磨損狀態(tài)至關重要。本文針對鈦合金航空結構件加工過程產生的大量刀具使用過程數(shù)據(jù),首先,基于刀具磨損過程數(shù)據(jù),面向刀具變參數(shù)使用過程,建立刀具壽命等效評價模型,開展鈦合金銑削試驗,對變參數(shù)工況下鈦合金銑削刀具磨損量進行預測�；跓o失效壽命數(shù)據(jù)可靠性分析原理,在兩參數(shù)威布爾分布的前提下研究了基于配分布曲線法的失效概率估計方法與最小二乘參數(shù)估計方法,在生產現(xiàn)場數(shù)據(jù)的基礎上,對典型工況下的刀具可靠性進行分析,并預測了刀具可靠壽命面向銑削過程監(jiān)測信號數(shù)據(jù),在生產現(xiàn)場試驗的基礎上分析了刀具加工過程中力信號、振動信號與聲音信號隨磨損量變化規(guī)律,并對監(jiān)測信號進行了時域、... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鈦合金加工性能及應用現(xiàn)狀
    1.3 刀具壽命評價研究現(xiàn)狀
        1.3.1 刀具壽命預測研究現(xiàn)狀
        1.3.2 刀具可靠性分析研究現(xiàn)狀
    1.4 刀具狀態(tài)監(jiān)測研究現(xiàn)狀
        1.4.1 傳感器技術研究現(xiàn)狀
        1.4.2 特征提取方法研究現(xiàn)狀
        1.4.3 特征降維方法研究現(xiàn)狀
        1.4.4 刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測技術
    1.5 論文提出、研究內容和總體框架
        1.5.1 論文提出
        1.5.2 論文主要研究內容
        1.5.3 論文總體框架
第2章 面向刀具磨損數(shù)據(jù)的刀具壽命等效評價研究
    2.1 鈦合金銑削刀具壽命等效評價方法
        2.1.1 刀具磨損預測模型
        2.1.2 刀具壽命等效評價模型
    2.2 面向壽命等效評價的鈦合金銑削試驗與模型驗證
        2.2.1 試驗設計
        2.2.2 刀具壽命等效評價模型驗證與磨損量預測
    2.3 本章小結
第3章 基于無失效數(shù)據(jù)的刀具可靠性分析
    3.1 刀具無失效數(shù)據(jù)來源與獲取
        3.1.1 刀具無失效數(shù)據(jù)的來源
        3.1.2 刀具無失效數(shù)據(jù)獲取實例
    3.2 基于配分布曲線法刀具可靠性分析
        3.2.1 刀具壽命分布模型選取
        3.2.2 失效概率估計方法
        3.2.3 最小二乘法參數(shù)估計
    3.3 基于配分布曲線法刀具可靠性建模
        3.3.1 失效概率計算公式
        3.3.2 刀具可靠性分析結果
    3.4 本章小結
第4章 面向銑削過程監(jiān)測信號的數(shù)據(jù)處理方法研究
    4.1 鈦合金銑削過程監(jiān)測與信號分析
        4.1.1 銑削過程監(jiān)測信號來源
        4.1.2 刀具磨損過程分析與磨損狀態(tài)劃分
        4.1.3 監(jiān)測信號分析
    4.2 信號特征提取研究
        4.2.1 時域分析及特征提取
        4.2.2 頻域分析及特征提取
        4.2.3 時頻域分析及特征提取
    4.3 基于信息度量的特征選擇方法研究
        4.3.1 基于信息度量的特征選擇
        4.3.2 特征選擇結果
    4.4 本章小結
第5章 面向銑削過程監(jiān)測數(shù)據(jù)的刀具磨損狀態(tài)識別
    5.1 刀具磨損狀態(tài)識別過程
    5.2 基于支持向量機的刀具磨損狀態(tài)識別
        5.2.1 支持向量機模型建模
        5.2.2 刀具磨損狀態(tài)識別結果
    5.3 基于BP神經網(wǎng)絡的刀具磨損狀態(tài)識別
        5.3.1 BP神經網(wǎng)絡建模
        5.3.2 刀具磨損狀態(tài)識別結果
    5.4 支持向量機與BP神經網(wǎng)絡識別結果對比分析
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 工作總結
    6.2 工作展望
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文和參加科研情況
致謝
學位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]刀具磨損監(jiān)測和剩余壽命預測方法[D]. 王曉強.華中科技大學 2016
[3]基于無失效數(shù)據(jù)的軸承可靠性研究[D]. 孫慧洋.東北大學 2014
[4]銑削淬硬45鋼和40Cr鋼的刀具壽命可靠性研究[D]. 薛慶華.山東大學 2013
[5]基于切削加工聲音信號的刀具狀態(tài)監(jiān)測技術基礎研究[D]. 潘旭輝.南京航空航天大學 2006
[6]液體火箭發(fā)動機無失效條件下的可靠性評估方法研究[D]. 寧江凡.國防科學技術大學 2005
[7]無失效數(shù)據(jù)的可靠性統(tǒng)計分析[D]. 熊蓮花.吉林大學 2004



本文編號：3196644