本文關(guān)鍵詞：高速切削有限元仿真及加工參數(shù)優(yōu)化的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 高速切削加工是近二十年來迅速發(fā)展起來的一門先進制造技術(shù)，被視為21世紀切削加工領(lǐng)域研究與應(yīng)用的主流方向。高速切削所帶來的全新觀念使傳統(tǒng)的切削理論需要被重新認識。本文主要通過有限元仿真技術(shù)來研究高速切削，并針對特定材料的加工參數(shù)進行了優(yōu)化。 首先，建立高速切削有限元仿真模型，對其所涉及的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。在驗證了模型的可靠性后，對相關(guān)物理量(切削力、溫度)進行了分析。 其次，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有的高度非線性映射能力和遺傳算法的全局尋優(yōu)能力，建立高速切削加工參數(shù)優(yōu)化模型，，對高速切削加工參數(shù)進行優(yōu)化，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測能力對相關(guān)物理量進行預(yù)測，并結(jié)合相關(guān)實驗對優(yōu)化結(jié)果進行了討論。 最后，利用LabVIEW和MATLAB軟件制作了高速切削加工參數(shù)優(yōu)化軟件，對高速切削加工參數(shù)的選取提供參考。
【關(guān)鍵詞】：高速切削 有限元法 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 遺傳算法 切削參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TG506.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 緒論7-13
• 1.1 高速切削加工技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展歷程7-8
• 1.2 本課題研究的意義8
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢8-11
• 1.3.1 金屬切削加工有限元仿真的應(yīng)用與發(fā)展8-11
• 1.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與遺傳算法在優(yōu)化加工參數(shù)中的應(yīng)用11
• 1.4 論文的研究內(nèi)容和技術(shù)路線11-13
• 2 高速切削有限元仿真模型的研究13-33
• 2.1 正交切削13-14
• 2.2 有限元法基本思想14-16
• 2.3 熱—彈塑性大變形耦合的有限元控制方程16-19
• 2.4 高速切削有限元仿真模型的建立19-25
• 2.4.1 幾何模型19-21
• 2.4.2 材料模型21
• 2.4.3 網(wǎng)格劃分21-22
• 2.4.4 邊界條件和載荷22-23
• 2.4.5 切屑與刀具面的接觸和摩擦23-24
• 2.4.6 切屑與工件的分離和斷裂判定準則24-25
• 2.5 高速切削有限元仿真模型的驗證25-27
• 2.6 高速切削過程中各物理量的分析27-32
• 2.6.1 銑削力27-29
• 2.6.2 溫度29-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 3 高速切削加工參數(shù)優(yōu)化33-52
• 3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立33-37
• 3.1.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)計33
• 3.1.2 網(wǎng)絡(luò)隱層神經(jīng)元數(shù)目的選擇33-34
• 3.1.3 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的選擇34-35
• 3.1.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立35-36
• 3.1.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練36-37
• 3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)泛化性驗證37-39
• 3.3 高速切削加工參數(shù)優(yōu)化模型的建立39-43
• 3.3.1 高速銑削切削用量39-40
• 3.3.2 模型的決策變量40
• 3.3.3 多個目標函數(shù)40
• 3.3.4 約束條件40-42
• 3.3.5 統(tǒng)一目標函數(shù)42-43
• 3.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)—遺傳算法對高速切削加工參數(shù)進行優(yōu)化43-48
• 3.4.1 遺傳算法優(yōu)化流程圖43-45
• 3.4.2 適應(yīng)度函數(shù)的確定45-47
• 3.4.3 遺傳算法主要參數(shù)的確定47-48
• 3.5 遺傳算法優(yōu)化結(jié)果48-49
• 3.6 試切實驗49-51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 4 高速銑削優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計52-60
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計與分析52-54
• 4.1.1 優(yōu)化系統(tǒng)需求分析52
• 4.1.2 總體設(shè)計52-53
• 4.1.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及工具53-54
• 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計與實現(xiàn)54-57
• 4.2.1 系統(tǒng)優(yōu)化程序流程54-55
• 4.2.2 系統(tǒng)實現(xiàn)55-57
• 4.3 優(yōu)化結(jié)果57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 5 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 總結(jié)60
• 5.2 展望60-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-67

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本文編號：400687