發(fā)布時間：2021-10-11 16:39

　　船舶發(fā)動機缸體是船舶的核心部件,其加工質(zhì)量直接決定著船舶的使用性能和運行性能。船舶發(fā)動機缸體因加工難度大需要在投入實際大批量生產(chǎn)之前進(jìn)行首件試切,以檢驗數(shù)控程序及工藝規(guī)劃的合理性,且加工工藝參數(shù)選取不合理會導(dǎo)致船舶發(fā)動機缸體的加工效率和加工質(zhì)量難以提高,因此,深入研究虛擬仿真的船舶發(fā)動機缸體數(shù)控加工和加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法是必要的。本文針對船舶發(fā)動機缸體數(shù)控工藝優(yōu)化技術(shù),利用大型龍門五面復(fù)合加工中心進(jìn)行船舶發(fā)動機缸體的仿真加工。主要從工藝規(guī)劃、刀路軌跡生成、后置處理、加工參數(shù)優(yōu)化、虛擬仿真及混合編程等理論與技術(shù)手段,探索龍門五面加工中心的仿真搭建方法及加工參數(shù)的優(yōu)化方法,借助高速發(fā)展的計算機技術(shù)通過混合編程方法,實現(xiàn)在虛擬環(huán)境下對船舶發(fā)動機缸體進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化和仿真加工。主要研究內(nèi)容如下:（1）通過分析船舶發(fā)動機缸體加工工藝,制定了發(fā)動機缸體的加工工藝路線,對其進(jìn)行刀路軌跡生成的方法研究,確定了走刀步長、行距的計算方式及刀具矢量的控制方法,并研究了龍門加工中心的后置處理算法,以此開發(fā)后置處理器獲取數(shù)控機床可識別的NC代碼,從而為后續(xù)船舶發(fā)動機缸體的虛擬仿真加工奠定了基礎(chǔ)。（2）通過分析影響船... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 虛擬仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 加工參數(shù)優(yōu)化的研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標(biāo)及內(nèi)容
2 船舶發(fā)動機缸體刀路軌跡規(guī)劃及后置處理
    2.1 船舶發(fā)動機缸體加工工藝分析
        2.1.1 船舶發(fā)動機缸體加工工藝規(guī)劃
        2.1.2 刀具的選擇
        2.1.3 船舶發(fā)動機缸體加工工藝路線的制定
    2.2 大型船舶發(fā)動機缸體加工刀路軌跡規(guī)劃
        2.2.1 刀路軌跡生成方法
        2.2.2 走刀步長計算
        2.2.3 行距計算
        2.2.4 刀軸控制方法
        2.2.5 基于UG/CAM的大型船舶發(fā)動機缸體刀路軌跡生成
    2.3 龍門加工中心的后置處理算法
        2.3.1 龍門加工中心的結(jié)構(gòu)形式分析
        2.3.2 機床的空間坐標(biāo)系變換
        2.3.3 龍門加工中心的空間運動學(xué)求解
    2.4 龍門加工中心后置處理器的開發(fā)
        2.4.1 基于UG/Post Builder的后置處理開發(fā)
        2.4.2 生成船舶發(fā)動機缸體NC代碼
    2.5 本章小結(jié)
3 基于改進(jìn)遺傳算法的大型船舶發(fā)動機缸體銑削參數(shù)優(yōu)化研究
    3.1 大型船舶發(fā)動機缸體銑削參數(shù)模型的建立
        3.1.1 確定優(yōu)化變量
        3.1.2 船舶發(fā)動機缸體目標(biāo)函數(shù)
        3.1.3 約束加工參數(shù)
        3.1.4 大型船舶發(fā)動機缸體銑削參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型
    3.2 改進(jìn)的多目標(biāo)遺傳算法
        3.2.1 遺傳算法概述
        3.2.2 適應(yīng)度函數(shù)
        3.2.3 處理約束條件
        3.2.4 精英保存
        3.2.5 大變異操作
        3.2.6 改進(jìn)的遺傳算法流程
    3.3 基于遺傳算法的仿真結(jié)果分析
        3.3.1 仿真條件
        3.3.2 最大迭代次數(shù)與優(yōu)化過程關(guān)系
        3.3.3 交叉概率與優(yōu)化過程關(guān)系
        3.3.4 變異概率與優(yōu)化過程關(guān)系
        3.3.5 優(yōu)化結(jié)果可重復(fù)性分析
    3.4 本章小結(jié)
4 基于虛擬機床的船舶發(fā)動機缸體仿真加工
    4.1 基于虛擬機床的缸體仿真加工原理
    4.2 虛擬加工環(huán)境的構(gòu)建原理及方法
        4.2.1 虛擬機床的構(gòu)建原理
        4.2.2 虛擬加工環(huán)境的構(gòu)建方法
    4.3 虛擬仿真環(huán)境的構(gòu)建
        4.3.1 虛擬龍門加工中心幾何模型構(gòu)建
        4.3.2 虛擬龍門加工中心運動學(xué)構(gòu)建
        4.3.3 虛擬側(cè)銑頭的構(gòu)建方法
        4.3.4 添加虛擬機床控制系統(tǒng)
        4.3.5 建立側(cè)銑頭加工坐標(biāo)系
    4.4 基于UG與 VERICUT的無縫對接仿真方法
    4.5 仿真結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
5 大型船舶發(fā)動機缸體虛擬加工應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)
    5.1 船舶發(fā)動機缸體虛擬加工軟件的基本要求
    5.2 虛擬加工軟件銑削參數(shù)優(yōu)化實現(xiàn)
        5.2.1 C#與 Matlab混合編程原理
        5.2.2 C#與 Matlab的接口方法
        5.2.3 軟件在C#中的實現(xiàn)
    5.3 虛擬加工軟件運行流程及分析
    5.4 實驗分析
        5.4.1 實驗條件
        5.4.2 優(yōu)化粗銑缸體側(cè)面加工參數(shù)
        5.4.3 數(shù)控程序的修改及現(xiàn)場加工
        5.4.4 優(yōu)化效果對比分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3430885