本文關(guān)鍵詞：數(shù)控加工過程中物理仿真的關(guān)鍵技術(shù)及其數(shù)據(jù)庫開發(fā)　出處：《天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 鏜削力建模 數(shù)控銑削參數(shù)優(yōu)化 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)

【摘要】：隨著制造技術(shù)的發(fā)展,金屬切削已經(jīng)進(jìn)入高效高精加工階段。在現(xiàn)代制造業(yè)中,數(shù)控加工過程中切削力建模和切削參數(shù)優(yōu)化成為切削過程物理仿真的研究對象。數(shù)控加工仿真技術(shù)的研究,對提高數(shù)控加工質(zhì)量和效率具有一定的意義。本文在數(shù)控切削的物理仿真研究的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用微分幾何理論、金屬切削理論和切削動力學(xué)、試驗驗證、計算機(jī)輔助技術(shù),對銑削過程中加工參數(shù)優(yōu)化、建立鏜削力模型等物理仿真技術(shù)和對數(shù)控切削數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)做了深入的研究。論文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個部分:1.建立了鏜刀的鏜削力模型。首先對鏜刀的幾何特點(diǎn)進(jìn)行分析,將切削刃微元化,分析單元切削刃的受力情況并建立微元鏜削力的關(guān)系式,最后整理得到總鏜削力的數(shù)學(xué)模型。對鏜削力安排正交試驗進(jìn)行驗證,分別對不同切削用量、不同的工件材料進(jìn)行鏜削力數(shù)據(jù)的采集。并通過得到的鏜削力系數(shù)預(yù)測相同條件下的鏜削力,最后得到實(shí)測和仿真鏜削力的二維曲線圖。分析實(shí)測和仿真的二維曲線圖,討論出現(xiàn)偏差的原因以及模型的準(zhǔn)確性。2.構(gòu)建銑削參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化模型。通過選擇數(shù)控銑削的設(shè)計變量,考慮到企業(yè)的要求,選擇了最高加工效率和最低加工成本為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化,由于機(jī)床、刀具等設(shè)備的限制條件,選擇切削力、切削功率、進(jìn)給速度、軸向切削深度、徑向切削深度為約束條件,建立數(shù)控銑削參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化模型。通過對遺傳算法的運(yùn)算方式進(jìn)行分析研究,選擇遺傳算法對切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,通過試驗驗證,驗證了所建立的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型的正確性與可行性。3.建立了數(shù)控加工參數(shù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過對多種仿真子模塊的集成整理,以MATLAB為開發(fā)工具,采用Microsoft Office ACCESS 2007對工件信息、機(jī)床信息、刀具信息以及加工方式等進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的存儲,通過MATLAB軟件的GUI對數(shù)據(jù)庫完成人機(jī)交互界面的工作,通過了解物理仿真技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐和數(shù)據(jù)庫開發(fā)的相關(guān)內(nèi)容,運(yùn)用MATLAB編制程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化、預(yù)測切削力等功能,以及實(shí)現(xiàn)對ACCESS數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的調(diào)用。最后,對本文進(jìn)行了總結(jié),同時也對下一步的研究方向進(jìn)行分析和展望。
[Abstract]:With the development of manufacturing technology, metal cutting has entered high finishing stage. In the modern manufacturing industry, the cutting force in NC machining process modeling and optimization of cutting parameters as the research object. The physical simulation of cutting process of NC machining simulation technology, to improve the quality and efficiency of numerical control processing has a certain significance in this paper. Based on physical simulation of NC machining on the comprehensive use of the theory of differential geometry, metal cutting theory and cutting dynamics, experimental verification, computer aided technology to optimize the machining parameters in milling process, a boring force model and physical simulation technology of NC machining database system development were studied. The main research contents the thesis includes the following parts: 1. the establishment of the boring boring force model. First analyze the geometric characteristics of the cutter, the cutting edge of the element, Stress analysis of unit cutting edge relation and micro boring force is established, finally finishing the mathematical model of the cutting force. The total boring boring force orthogonal test, respectively for different cutting parameters, different workpiece materials were boring force data acquisition. And through the boring force coefficient prediction under the same conditions the boring force, and finally get the two-dimensional curves measured and simulated boring force. Analysis of two-dimensional curves measurement and simulation, discuss the cause of the deviation and the accuracy of the model construction of.2. milling parameters optimization model. Through the selection of design variables of NC milling, taking into account the requirements of enterprises and select the highest efficiency and the lowest manufacturing cost is optimized for the target machine due to restrictions such as equipment, tool selection, cutting force, cutting power, feed rate, axial cutting depth, the radial cutting The depth of cut as the constraint conditions, a multi-objective optimization model of NC milling parameters. Based on the analysis of genetic algorithm, genetic algorithm to optimize the cutting parameters, through the test, verify the database system, the mathematical optimization model of the correctness and feasibility of.3. NC machining was established by integrating the parameters. Finishing of simulation module, using MATLAB as development tool, using Microsoft Office ACCESS 2007 on the machine tool information, information, information and processing methods of data storage, to complete the man-machine interface of the database through MATLAB software GUI, through the relevant content about physical simulation technology and practical application of database the development of optimization using MATLAB program to realize the database, prediction of cutting force and other functions, and the realization of the ACCESS data The call of data in the library. Finally, the paper is summarized, and the research direction of the next step is also analyzed and prospected.

【學(xué)位授予單位】：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG659

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本文編號：1376268