本文關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削加工刀具故障診斷與處理方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著機(jī)械加工系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化水平的不斷提高，需要對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)和調(diào)整。刀具是機(jī)加工中最基本的要素，一旦刀具發(fā)生故障，則會(huì)影響加工質(zhì)量、加工成本及生產(chǎn)效率，危害機(jī)床及人員安全。因此，研究刀具故障診斷對(duì)提高加工質(zhì)量和效率、保證加工過程的安全、降低生產(chǎn)成本等方面具有重要意義。 本文通過理論建模、仿真分析、優(yōu)化方法相結(jié)合的方式，對(duì)刀具磨損進(jìn)行研究。首先概述刀具損壞形態(tài)與機(jī)理、刀具磨損過程及磨鈍標(biāo)準(zhǔn)；其次分析刀具磨損的因素，進(jìn)而利用經(jīng)驗(yàn)法和多項(xiàng)式回歸法分別建立刀具磨損壽命與切削參數(shù)的數(shù)學(xué)模型；再次通過正交試驗(yàn)法設(shè)計(jì)銑削模擬方案，運(yùn)用Deform3D軟件進(jìn)行仿真，運(yùn)用matlab求解兩種模型系數(shù)，采用F法檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臄M合程度；最后基于刀具磨損壽命模型建立切削參數(shù)優(yōu)化模型，運(yùn)用matlab工具箱中fmincon函數(shù)對(duì)切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化求解，并將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃投囗?xiàng)式模型的檢驗(yàn)，得到兩種模型都是顯著的，且多項(xiàng)式模型的顯著性更強(qiáng)。多項(xiàng)式模型考慮切削參數(shù)之間交互作用的影響，更有利于減少試驗(yàn)次數(shù)、降低試驗(yàn)成本、提高預(yù)測(cè)刀具磨損壽命精度。 通過多項(xiàng)式擬合公式的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得到刀具磨損壽命的預(yù)測(cè)誤差為5.92%～16.75%，因此多項(xiàng)式可以預(yù)測(cè)刀具磨損壽命，并能為切削參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。 通過優(yōu)化參數(shù)的仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得到刀具磨損壽命的誤差范圍為9.6%～15.8%，該優(yōu)化模型不僅可以對(duì)影響刀具磨損壽命的切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，而且還可以對(duì)優(yōu)化參數(shù)做定量分析。
【關(guān)鍵詞】：刀具故障診斷 刀具磨損壽命 多項(xiàng)式回歸 Deform3D 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG547;TH165.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-17
• 1.1 課題研究目的意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀14
• 1.3 目前研究存在問題14-15
• 1.4 本文研究主要內(nèi)容15-17
• 第2章 銑削刀具故障診斷的關(guān)鍵技術(shù)17-29
• 2.1 刀具損壞形態(tài)17-22
• 2.1.1 刀具磨損17-21
• 2.1.2 刀具破損21-22
• 2.2 刀具損壞機(jī)理22-26
• 2.2.1 機(jī)械磨損23-24
• 2.2.2 化學(xué)磨損24-25
• 2.2.3 相變磨損25-26
• 2.2.4 脆性破損26
• 2.3 刀具磨損過程26-27
• 2.4 刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)27-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 刀具磨損壽命模型29-36
• 3.1 刀具磨損壽命影響因素29-30
• 3.2 刀具磨損壽命模型的建立30-33
• 3.2.1 刀具磨損壽命的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>30-32
• 3.2.2 刀具磨損壽命的多項(xiàng)式回歸模型32-33
• 3.3 模型的顯著性檢驗(yàn)33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 第4章 基于 Deform3D 的數(shù)控銑削刀具磨損仿真36-59
• 4.1 仿真實(shí)驗(yàn)材料36-37
• 4.2 Deform3D 仿真簡(jiǎn)介及流程37-39
• 4.2.1 Deform3D 簡(jiǎn)介37-38
• 4.2.2 Deform3D 仿真流程38-39
• 4.3 Deform3D 仿真關(guān)鍵技術(shù)39-46
• 4.3.1 網(wǎng)格劃分39-41
• 4.3.2 邊界條件設(shè)定41-42
• 4.3.3 切屑分離準(zhǔn)則42-44
• 4.3.4 時(shí)間步長(zhǎng)的確定44-45
• 4.3.5 非線性有限元的求解45-46
• 4.4 Deform3D 銑削加工中有限元模型建立46-52
• 4.4.1 幾何模型導(dǎo)入46-47
• 4.4.2 材料模型設(shè)定47-48
• 4.4.3 刀具磨損模型48-49
• 4.4.4 磨擦模型49-51
• 4.4.5 熱傳導(dǎo)模型51-52
• 4.5 仿真及結(jié)果分析52-56
• 4.5.1 仿真實(shí)驗(yàn)方案52-54
• 4.5.2 刀具磨損的模擬54-55
• 4.5.3 刀具磨損壽命的預(yù)測(cè)55-56
• 4.6 刀具磨損模型的驗(yàn)證56-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 第5章 銑削加工切削參數(shù)優(yōu)化59-66
• 5.1 優(yōu)化技術(shù)概述59-61
• 5.1.1 切削參數(shù)優(yōu)化的意義59-60
• 5.1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展過程及分類60
• 5.1.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)思路及常用方法60-61
• 5.2 切削參數(shù)優(yōu)化模型61-64
• 5.2.1 設(shè)計(jì)變量61-62
• 5.2.2 目標(biāo)函數(shù)62-63
• 5.2.3 約束條件63-64
• 5.3 切削參數(shù)優(yōu)化模型的求解64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果73-74
• 致謝74-75

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  本文關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削加工刀具故障診斷與處理方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：274122