高速銑削加工作為先進制造技術的基礎共性技術之一,被廣泛應用于航空、航天、能源、軌道交通以及金屬銑削加工等行業(yè),具有廣闊的應用前景。銑削加工過程中,在遠低于額定功率下出現(xiàn)的劇烈振動（銑削顫振）,降低零件加工質量和加工效率,嚴重影響刀具和數(shù)控機床使用壽命,導致高檔數(shù)控機床無法發(fā)揮主要優(yōu)勢。因此,圍繞銑削過程中由再生型顫振引起的銑削穩(wěn)定性問題一直是當前研究的熱點,具有很高的工程應用價值。然而,傳統(tǒng)的銑削穩(wěn)定性研究尚未考慮數(shù)控機床零件加工位置和進給方向變化對刀具端點頻率響應函數(shù)的影響,導致預測的銑削穩(wěn)定性葉瓣圖和無顫振銑削工藝參數(shù)具有不確定性。針對該問題,本文以加工工藝系統(tǒng)為研究對象,對銑削過程動力學建模和銑削穩(wěn)定性預測以及銑削參數(shù)優(yōu)化進行了研究,主要研究內(nèi)容如下:首先,對銑削過程動力學建模和銑削穩(wěn)定性預測方法進行研究。建立了考慮瞬態(tài)銑削厚度的動力學模型,并在傳統(tǒng)銑削穩(wěn)定性預測原理基礎上引入進給方向的影響,提出考慮進給方向的銑削穩(wěn)定性葉瓣圖繪制方法。通過該方法可以準確得到銑削穩(wěn)定性葉瓣圖,為工藝參數(shù)的優(yōu)化選取提供理論依據(jù)。然后,對銑削過程中機床零件加工位置、進給方向和銑削參數(shù)對銑削穩(wěn)定性的影響... 

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景與意義
    1.2 銑削穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
        1.2.1 銑削穩(wěn)定性預測方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于機床結構動力學的銑削穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
    1.3 銑削參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 銑削顫振穩(wěn)定性理論分析與仿真研究
    2.1 再生型顫振理論分析
        2.1.1 銑削過程靜態(tài)銑削力模型
        2.1.2 銑削過程動態(tài)銑削力模型
    2.2 銑削穩(wěn)定性理論分析
        2.2.1 銑削穩(wěn)定性理論計算方法
        2.2.2 銑削顫振穩(wěn)定性預測方法
    2.3 本章小結
第3章 基于正交實驗的廣義加工空間機床銑削穩(wěn)定性研究
    3.1 數(shù)控機床整機動力學特性研究
        3.1.1 機床錘擊模態(tài)實驗
        3.1.2 模態(tài)分析理論
    3.2 廣義加工空間銑削穩(wěn)定性影響因素研究
        3.2.1 機床加工位置對銑削穩(wěn)定性的影響研究
        3.2.2 進給方向對銑削穩(wěn)定性的影響研究
        3.2.3 銑削參數(shù)對銑削穩(wěn)定性的影響研究
    3.3 廣義加工空間機床銑削穩(wěn)定性預測
        3.3.1 基于正交實驗設計的銑削穩(wěn)定性預測
        3.3.2 正交實驗結果分析
    3.4 本章小結
第4章 基于支持向量回歸機的銑削穩(wěn)定性預測
    4.1 支持向量回歸機簡介
        4.1.1 支持向量機回歸算法
        4.1.2 支持向量回歸機模型參數(shù)選取
    4.2 銑削穩(wěn)定性支持向量回歸機預測模型
        4.2.1 樣本信息獲取過程
        4.2.2 SVR模型參數(shù)選擇
        4.2.3 仿真預測與結果分析
    4.3 銑削穩(wěn)定性銑削實驗驗證研究
    4.4 廣義加工空間銑削穩(wěn)定性動態(tài)演化規(guī)律研究
    4.5 本章小結
第5章 基于遺傳算法的銑削穩(wěn)定性優(yōu)化
    5.1 銑削參數(shù)優(yōu)化研究
        5.1.1 優(yōu)化變量
        5.1.2 目標函數(shù)
        5.1.3 約束條件
    5.2 基于遺傳算法的銑削參數(shù)優(yōu)化研究
        5.2.1 遺傳算法基本原理
        5.2.2 遺傳算法基本步驟
        5.2.3 銑削加工優(yōu)化過程
    5.3 銑削參數(shù)優(yōu)化實例分析
        5.3.1 銑削參數(shù)優(yōu)化仿真分析
        5.3.2 銑削參數(shù)實驗驗證
    5.4 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
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]面向數(shù)控機床運行狀態(tài)的切削穩(wěn)定性預測研究[J]. 鄧聰穎,苗建國,殷國富,王玲,馮義,趙洋.  工程科學與技術. 2019(03)
[2]基于模態(tài)預測及敏度分析的機床動特性設計方法[J]. 李天箭,吳晨帆,沈磊,孔祥志,丁曉紅.  機械工程學報. 2019(07)
[3]大國工匠的培養(yǎng)與職業(yè)教育的責任擔當研究與實踐[J]. 趙新亞.  教育現(xiàn)代化. 2019(15)
[4]基于模態(tài)柔度和能量分布的機床動態(tài)優(yōu)化設計[J]. 廖永宜,廖伯瑜.  機械工程學報. 2018(23)
[5]基于ADEGWO-SVM的機載燃油泵壽命預測研究[J]. 焦曉璇,景博,李娟,孫萌,王赟.  儀器儀表學報. 2018(08)
[6]架構約束條件下產(chǎn)品模塊識別的可視化方法[J]. 衛(wèi)軍朝,張國淵,閆秀天.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2018(05)
[7]基于銑削動力學的刀具強迫振動抑制研究[J]. 張潔,劉成穎,鄭烽,尹騰飛.  機械工程學報. 2018(17)
[8]面向能耗的多刀具孔加工刀具直徑及工藝參數(shù)集成優(yōu)化模型[J]. 陳行政,李聰波,吳磊,萬騰,楊青山.  機械工程學報. 2018(15)
[9]基于動態(tài)切削過程仿真的外圓車削穩(wěn)定性判定[J]. 仇健.  機械工程學報. 2019(03)
[10]基于接觸區(qū)域的球頭銑刀顫振穩(wěn)定域預報方法研究[J]. 代月幫,魏兆成,李宏坤,張孟哲.  機械工程學報. 2019(01)

碩士論文
[1]基于優(yōu)化支持向量回歸機的充電站負荷預測研究[D]. 康曉凡.西安科技大學 2019
[2]復雜曲面模具銑削穩(wěn)定性分析及工藝參數(shù)優(yōu)化[D]. 崔健.哈爾濱理工大學 2019
[3]運行狀態(tài)下的數(shù)控機床結構動力學主導特性研究[D]. 潘亞兵.華中科技大學 2016
[4]高速銑削加工穩(wěn)定性與切削參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 陳展翼.南京理工大學 2013



本文編號：3656906