本文關鍵詞：工件加工過程切削能耗的預測方法研究及應用系統(tǒng)開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：工件加工過程是機械制造業(yè)的一項基礎生產過程。工件加工過程能量消耗總量巨大,并且能量效率低,節(jié)能潛力很大,因此,對工件加工過程能耗與能效的研究意義重大。工件加工過程能耗與能效的研究及應用的基礎問題之一是對工件加工過程切削能耗的分析與評估,為此本文在國家自然科學基金重點項目“機械加工制造系統(tǒng)工件能量效率的預測建模及預測方法研究”(項目編號:51375513)等課題的支持下,對工件加工過程切削能耗的預測方法及應用系統(tǒng)進行了研究。主要工作概括如下:首先,對面向預測的工件加工過程切削能耗進行了分析。包括對工件加工過程進行了時段劃分,結合具體時段過程分析了各時段中的能耗組成情況;然后通過研究工件加工過程切削能量產生機理,對切削能耗理論預測模型以及經驗預測模型進行了分析,并總結了兩種模型的能耗預測特點。然后,對工件加工過程切削能耗綜合預測方法進行了研究。對現(xiàn)有的指數(shù)模型和比切削力模型等兩種切削力計算模型進行了分析和研究;基于大量的實驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了兩種模型各自的優(yōu)點和不足:指數(shù)模型在小切削用量下的預測精度較低、大切削用量下的預測精度較高,而比切削力模型與此相反。基于此規(guī)律特點,提出了一種基于指數(shù)模型和比切削力模型綜合集成的切削能耗預測模型;并結合多項式擬合的方法得到不同速度下的綜合預測模型基礎權重系數(shù)。最后在綜合預測模型的基礎上總結了本文預測方法的預測流程。最后,對工件加工過程切削能耗實用預測支持系統(tǒng)進行了開發(fā)。首先對預測系統(tǒng)的需求進行了分析,在此基礎上提出系統(tǒng)的設計目標和原則。根據(jù)系統(tǒng)設計的目標和原則,完成系統(tǒng)整體框架設計和系統(tǒng)功能模塊設計,最后在Qt平臺上實現(xiàn)了軟件的開發(fā)。該系統(tǒng)可以簡化預測流程,為生產現(xiàn)場切削能耗預測提供工具支持。實驗驗證和應用案例分析表明,本文所提出的工件加工過程切削能耗綜合預測方法可以實現(xiàn)對工件加工過程切削能耗的預測,且具有較高的預測精度,可為機床能量消耗分析、能量效率評價、能量消耗預測和能耗定額制定等提供數(shù)據(jù)支持,具有廣闊的應用前景。
【關鍵詞】：切削能耗 工件加工 預測方法 綜合模型 應用系統(tǒng)
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG501
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 論文選題背景8-11
• 1.1.1 節(jié)能減排是我國的重要發(fā)展規(guī)劃8-9
• 1.1.2 金屬切削機床行業(yè)發(fā)展要求9-10
• 1.1.3 能量效率預測需求10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀分析11-15
• 1.2.1 工件加工過程整體能耗研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 工件加工過程切削能耗研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本課題研究的目的及意義15-16
• 1.3.1 論文研究的目的及意義15-16
• 1.3.2 論文項目來源16
• 1.4 論文主要研究內容及總體框架16-18
• 1.4.1 論文的研究內容16-17
• 1.4.2 論文的總體框架17-18
• 2 面向預測的工件加工過程切削能耗分析18-26
• 2.1 工件加工過程能耗時段特性分析18-21
• 2.2 面向預測的工件加工過程切削能耗分析21-25
• 2.2.1 工件加工過程切削能量消耗機理21-22
• 2.2.2 工件加工過程切削能量建模分析22-25
• 2.3 本章小結25-26
• 3 工件加工過程切削能耗的綜合預測方法26-42
• 3.1 現(xiàn)有切削功率指數(shù)模型和比切削力模型的實驗分析26-36
• 3.1.1 指數(shù)公式模型和比切削力模型簡介26-30
• 3.1.2 實驗環(huán)境30-31
• 3.1.3 指數(shù)公式模型和比切削力模型誤差及影響因素分析31-36
• 3.2 一種工件加工過程切削能耗綜合預測模型36-39
• 3.2.1 工件加工過程切削功率綜合預測模型36-37
• 3.2.2 工件加工過程切削切削功率綜合預測模型權重系數(shù)37-38
• 3.2.3 工件加工過程切削過程能耗綜合預測模型38-39
• 3.3 工件加工過程切削能耗綜合預測方法流程39-40
• 3.4 本章小結40-42
• 4 工件加工過程切削能耗實用預測支持系統(tǒng)開發(fā)42-58
• 4.1 預測支持系統(tǒng)需求分析43
• 4.2 系統(tǒng)的設計目標與原則43-44
• 4.3 工件加工過程切削能耗實用預測支持系統(tǒng)方案設計44-47
• 4.3.1 系統(tǒng)總體結構設計44-45
• 4.3.2 系統(tǒng)功能模塊設計45-47
• 4.4 預測支持系統(tǒng)軟件開發(fā)47-56
• 4.4.1 軟件開發(fā)環(huán)境47-48
• 4.4.2 系統(tǒng)軟件開發(fā)48-56
• 4.5 本章小結56-58
• 5 實驗驗證與應用案例分析58-78
• 5.1 實驗環(huán)境與設備58-60
• 5.2 綜合預測模型實驗驗證60-69
• 5.2.1 綜合預測模型實驗設計60-62
• 5.2.2 實驗結果分析62-69
• 5.3 切削能耗案例分析69-76
• 5.3.1 基礎能耗獲取70-74
• 5.3.2 切削能耗獲取74-75
• 5.3.3 結果討論75-76
• 5.4 本章小結76-78
• 6 結論與展望78-80
• 6.1 結論78
• 6.2 研究不足與展望78-80
• 致謝80-82
• 參考文獻82-88
• 附錄88
• A. 攻讀碩士學位期間取得成果目錄88
• B. 攻讀碩士學位期間參加的主要科研項目88
• C. 攻讀碩士學位期間獲得的獎勵88

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1 ;高速切削能給模具車間帶來什么?[J];現(xiàn)代制造;2006年10期

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1 成佳杰;合金鋼在銑削中的能耗實驗分析[D];上海交通大學;2014年

2 邱行;工件加工過程切削能耗的預測方法研究及應用系統(tǒng)開發(fā)[D];重慶大學;2016年

  本文關鍵詞：工件加工過程切削能耗的預測方法研究及應用系統(tǒng)開發(fā)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：270277