本文關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削加工物理建模與仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,社會(huì)對(duì)產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈,數(shù)控加工仿真技術(shù)成為制造業(yè)不可缺少的重要內(nèi)容。而數(shù)控銑削加工物理仿真涉及多方面的基礎(chǔ)和理論、實(shí)驗(yàn)的研究,是數(shù)控加工仿真技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用必須突破的難點(diǎn)。在研究數(shù)控銑削加工物理建模仿真的方面,對(duì)提高數(shù)控加工效率和質(zhì)量具有重要現(xiàn)實(shí)意義。 本文是從物理仿真建模入手,以銑削為研究對(duì)象,建立了銑削加工的銑削力模型、表面粗糙度模型和加工精度模型。以球頭銑刀為研究對(duì)象,在分析微元切削力與瞬時(shí)切削厚度和刀刃微元切削寬度關(guān)系的基礎(chǔ)上,建立了滿足任意進(jìn)給方向的球頭銑刀銑削力模型,提出了基于主成分回歸分析銑削力系數(shù)識(shí)別方法,建立了銑削力系數(shù)模型。在分析了影響表面粗糙度因素的基礎(chǔ)上,采用多元回歸分析建立表面粗糙度預(yù)測(cè)模型。經(jīng)顯著性檢驗(yàn),驗(yàn)證了該模型的預(yù)測(cè)精度高,泛化能力強(qiáng),有助于準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)已加工表面質(zhì)量隨銑削參數(shù)的變化規(guī)律,為切削參數(shù)的優(yōu)選和表面質(zhì)量的控制提供了依據(jù)。在考慮刀具受力變形、刀具受熱變形、工件受熱變形和刀具磨損對(duì)加工精度的影響的基礎(chǔ)上,并對(duì)各影響因素在誤差敏感方向上進(jìn)行矢量迭加,最終建立預(yù)測(cè)加工誤差的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)行銑削加工實(shí)驗(yàn),求解并驗(yàn)證銑削力模型和表面粗糙度模型的合理性。最后,開發(fā)了基于混合模型的數(shù)控銑削加工物理仿真軟件,并介紹了該軟件的主要功能及界面,驗(yàn)證了該軟件是正確可靠的。 本文堅(jiān)持理論研究與實(shí)驗(yàn)研究的緊密結(jié)合,不僅建立了理論模型,而且進(jìn)行了大量的數(shù)控加工實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確可信,為合理的選擇切削參數(shù)和預(yù)知加工質(zhì)量提供了依據(jù),降低了加工成本,提高了生產(chǎn)效率和加工精度。
【關(guān)鍵詞】：物理仿真 銑削力模型 表面粗糙度 加工精度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TG547
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 數(shù)控加工仿真技術(shù)綜述12-16
• 1.1.1 數(shù)控加工仿真技術(shù)的發(fā)展概況12-13
• 1.1.2 數(shù)控加工物理仿真國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2 本課題研究的目的和意義16-17
• 1.3 課題來源與研究內(nèi)容17-19
• 第2章 球頭銑削力模型的建立19-32
• 2.1 引言19-20
• 2.2 球頭銑刀幾何模型的建立20-21
• 2.3 球頭銑削力建模21-27
• 2.3.1 工件和刀具坐標(biāo)系定義21-22
• 2.3.2 建立刀具進(jìn)給方向22-23
• 2.3.3 微元銑削力建模23-25
• 2.3.4 瞬時(shí)未變形銑削厚度建模25-26
• 2.3.5 瞬時(shí)銑削力建模26-27
• 2.4 銑削力系數(shù)識(shí)別27-30
• 2.4.1 基于主成分方法檢測(cè)多重共線性29-30
• 2.4.2 主成分系數(shù)的回歸估計(jì)30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第3章 表面粗糙度預(yù)測(cè)模型的建立32-41
• 3.1 表面粗糙度的綜述32-34
• 3.1.1 表面粗糙度對(duì)零件工作性能的影響32-33
• 3.1.2 表面粗糙度輪廓的評(píng)定參數(shù)33-34
• 3.2 影響表面粗糙度的因素分析34-38
• 3.2.1 刀具傾斜角度對(duì)表面粗糙度的影響34-35
• 3.2.2 殘留高度和走刀行距對(duì)表面粗糙度的影響35-38
• 3.3 基于多元回歸分析建立表面粗糙度預(yù)測(cè)模型38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 數(shù)控銑削加工精度模型的建立41-48
• 4.1 加工精度的基本概念41
• 4.2 影響加工誤差的因素分析41-43
• 4.3 刀具受力變形引起的加工誤差模型的建立43-44
• 4.4 刀具受熱變形引起的加工誤差模型的建立44-45
• 4.5 刀具磨損引起的加工誤差模型的建立45
• 4.6 工件受熱變形引起的加工誤差模型的建立45-46
• 4.7 銑削加工系統(tǒng)誤差模型46
• 4.8 本章小結(jié)46-48
• 第5章 銑削加工物理模型的試驗(yàn)驗(yàn)證48-59
• 5.1 銑削力模型試驗(yàn)驗(yàn)證48-56
• 5.1.1 試驗(yàn)設(shè)備48-51
• 5.1.2 球頭銑削力驗(yàn)證的試驗(yàn)方案51-52
• 5.1.3 球頭銑削力試驗(yàn)結(jié)果與仿真對(duì)比52-56
• 5.2 表面粗糙度預(yù)測(cè)模型的試驗(yàn)驗(yàn)證56-58
• 5.2.1 表面粗糙度預(yù)測(cè)模型的求解56
• 5.2.2 回歸方程的顯著性檢驗(yàn)56-57
• 5.2.3 回歸系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)57-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第6章 數(shù)控銑削加工物理仿真軟件開發(fā)與實(shí)現(xiàn)59-67
• 6.1 軟件的基本框架59
• 6.2 Visual C++與 MATLAB 混合編程的實(shí)現(xiàn)59-61
• 6.3 軟件的運(yùn)行實(shí)例61-64
• 6.4 本章小結(jié)64-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73
• 致謝73

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