薄壁類零件因其自身剛度很差、材料去除量較高,在加工中極易產(chǎn)生變形、失穩(wěn)及顫振問題,嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量;加之經(jīng)驗(yàn)與理論的欠缺,在實(shí)際生產(chǎn)中難以制定合理的工藝參數(shù),無法充分發(fā)揮機(jī)床的優(yōu)越性能。本文以鋁合金薄板零件層切試驗(yàn)為載體,對零件加工后的變形規(guī)律與表面質(zhì)量進(jìn)行了深入探究,分析了銑削因素對加工質(zhì)量的影響大小并提出相應(yīng)的優(yōu)化方案。具體研究工作如下:首先,基于金屬切削原理,詳細(xì)分析了影響薄壁類零件加工質(zhì)量的銑削力及殘余應(yīng)力等。對銑削加工中的穩(wěn)定性進(jìn)行分析,得到了立銑刀的固有模態(tài)與振型分布,并由諧響應(yīng)分析得到其在激振力作用下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。其次,以軸向切深、徑向切深、每齒進(jìn)給量及主軸轉(zhuǎn)速為決策變量,設(shè)置了薄板件正交銑削試驗(yàn),獲得了工件的變形誤差與表面粗糙度數(shù)據(jù)。通過MATLAB的回歸功能構(gòu)造了決策變量與表面粗糙度之間的預(yù)測模型,并由方差分析驗(yàn)證了其有效性。然后,以工件的最大變形量與表面粗糙度為特征目標(biāo),運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)理論分析了決策變量與特征目標(biāo)間的關(guān)聯(lián)度大小,結(jié)果顯示每齒進(jìn)給量對變形量的影響最大,然后依次是軸向切深、徑向切深與主軸轉(zhuǎn)速;每齒進(jìn)給量與徑向切深對表面粗糙度的影響最大,軸向切深對其影響最小... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 切削力的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 薄壁件加工變形的研究
        1.2.3 切削參數(shù)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
    1.3 灰色關(guān)聯(lián)理論在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.4 本文研究目的與內(nèi)容
        1.4.1 論文研究目的
        1.4.2 論文研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 銑削加工機(jī)理
    2.1 引言
    2.2 金屬切削變形過程
        2.2.1 正交切削原理
        2.2.2 銑削加工方式
    2.3 切削力
        2.3.1 切削力的來源
        2.3.2 影響切削力的因素
        2.3.3 切削力的計(jì)算
    2.4 已加工表面質(zhì)量
        2.4.1 切削表面的形成過程
        2.4.2 工件表面特征
        2.4.3 切削的表層特征
    2.5 銑削加工的穩(wěn)定性
        2.5.1 銑刀的動態(tài)特性分析
        2.5.2 工件的受振分析
    2.6 本章小結(jié)
3 薄板銑削實(shí)驗(yàn)
    3.1 引言
    3.2 試驗(yàn)介紹
        3.2.1 試驗(yàn)材料
        3.2.2 試驗(yàn)條件
    3.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
    3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)收集
        3.4.1 工件變形分析
        3.4.2 表面粗糙度的測量
    3.5 表面粗糙度預(yù)測模型的建立
    3.6 本章小結(jié)
4 灰色系統(tǒng)理論與銑削參數(shù)關(guān)聯(lián)度分析
    4.1 引言
    4.2 灰色系統(tǒng)理論簡介
        4.2.1 灰色關(guān)聯(lián)理論
        4.2.2 灰色關(guān)聯(lián)度建模方法
    4.3 銑削參數(shù)的灰色關(guān)聯(lián)度分析
        4.3.1 各因素與最大變形量的關(guān)聯(lián)度分析
        4.3.2 各因素與表面粗糙度的關(guān)聯(lián)度分析
    4.4 銑削參數(shù)的優(yōu)勢水平分析
    4.5 本章小結(jié)
5 基于遺傳算法的銑削參數(shù)優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 銑削參數(shù)的優(yōu)化模型
        5.2.1 目標(biāo)函數(shù)
        5.2.2 約束條件
    5.3 遺傳算法的基本原理
        5.3.1 遺傳算法的操作流程
        5.3.2 相關(guān)參數(shù)的設(shè)置
        5.3.3 變形量優(yōu)化的結(jié)果與分析
    5.4 多目標(biāo)優(yōu)化與遺傳算法
        5.4.1 NSGAⅡ算法簡介
        5.4.2 NSGAⅡ優(yōu)化的操作過程
        5.4.3 優(yōu)化結(jié)果及驗(yàn)證分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.NSGAⅡ算法主程序
    B 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號：3195214