【摘要】：深孔加工在航天、兵器、汽車等機(jī)械制造領(lǐng)域都具有非常廣泛的應(yīng)用,但由于其特殊的加工工藝,深孔加工一直是阻礙機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。深孔加工過程中產(chǎn)生的鉆削力,特別是是軸向力和扭矩,其大小直接影響到鉆削過程中熱量的生成,切削刃的磨損,刀具的使用壽命和孔的加工表面粗糙度,而切削參數(shù)的選擇直接影響到軸向力和扭矩的大小。因此,在切削加工前通過切削參數(shù)的設(shè)置控制軸向力和扭矩的大小或是根據(jù)給定的切削參數(shù)對軸向力和扭矩進(jìn)行提前預(yù)測是非常有必要的。本文以BTA鉆削為例,利用GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分別建立了切削參數(shù)的預(yù)測模型和鉆削力的預(yù)測模型,為深孔加工中切削參數(shù)的選擇,軸向力和扭矩的控制以及預(yù)測提供了新的思路,具有一定的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文首先用Deform-3D軟件進(jìn)行BTA鉆削仿真,得到了切削參數(shù)不同組合情況下的多組軸向力和扭矩?cái)?shù)據(jù),為加工參數(shù)預(yù)測模型的建立以及驗(yàn)證提供了仿真數(shù)據(jù)。其次基于以上數(shù)據(jù)利用GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立能夠反映BTA鉆削鉆頭直徑、軸向力、扭矩與轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量之間映射關(guān)系的預(yù)測切削參數(shù)的網(wǎng)絡(luò)模型并對該模型進(jìn)行訓(xùn)練。模型訓(xùn)練完成之后對轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量進(jìn)行預(yù)測,對比預(yù)測值和仿真值并計(jì)算兩者之間的誤差,結(jié)果表明GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)收斂速度快,預(yù)測誤差小,可以很好地學(xué)習(xí)鉆削力和切削參數(shù)之間的關(guān)系,模型的建立非常成功。最后給定6組BTA鉆削的鉆頭直徑、軸向力和扭矩(即期望值),利用該模型預(yù)測對應(yīng)的切削參數(shù),基于這6組預(yù)測的切削參數(shù)進(jìn)行鉆削實(shí)驗(yàn)并測量軸向力和扭矩,將軸向力和扭矩的實(shí)驗(yàn)值與期望值進(jìn)行對比,驗(yàn)證了預(yù)測模型的有效性。同時(shí)利用GABP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了軸向力和扭矩的預(yù)測模型,并利用以上6組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的有效性,已知切削參數(shù)的情況下,可以預(yù)測鉆削過程中產(chǎn)生的軸向力和扭矩大小。課題研究表明,在給定BTA鉆削軸向力和扭矩的情況下可以利用切削參數(shù)的預(yù)測模型估算對應(yīng)的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量,使實(shí)際加工時(shí)產(chǎn)生的軸向力和扭矩達(dá)到期望大小;給定切削參數(shù)時(shí),同樣可以利用鉆削力的預(yù)測模型提前預(yù)測到鉆削過程中軸向力和扭矩的大小。這對深孔加工中加工參數(shù)的預(yù)測具有一定的理論參考意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

圖１．２ＢＴＡ系統(tǒng)逡逑

圖１．３邋ＤＦ系統(tǒng)逡逑（５）邐ＳＩＥＤ系統(tǒng)：ＳＩＥＤ系統(tǒng)不僅借鑒了上面三種內(nèi)排屑系統(tǒng)的特點(diǎn)，，還在此基礎(chǔ)逡逑
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG52

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本文編號：2667954