社會生產(chǎn)對能源需求的不斷增大使核電行業(yè)有了迅速的發(fā)展,而作為核島內(nèi)七大關(guān)鍵設(shè)備之一的核電主管道,起著防止放射性物質(zhì)外泄、輸送含有放射性物質(zhì)的壓力水和保持壓力邊界完整性的功能,這就對管道的內(nèi)外表面加工質(zhì)量就提出了較高的技術(shù)要求（內(nèi)表面加工質(zhì)量精度要求達到Ra3.2μm）。該部件屬于大長徑比管道結(jié)構(gòu)特征,采取傳統(tǒng)加工方法刀具與工件容易發(fā)生干涉,且刀具伸入過長剛性會不足,切削狀態(tài)亦不穩(wěn)定,因而開展其加工質(zhì)量研究具有重大意義。本課題組前期工作中已經(jīng)完成了一套內(nèi)置導(dǎo)軌彎管內(nèi)表面銑削加工裝置設(shè)計。本文就是以該裝置為原型,在充分分析其設(shè)計方案及設(shè)備加工工藝特點的基礎(chǔ)上,將影響球頭銑刀銑削加工彎管內(nèi)表面質(zhì)量的因素（主要是幾何因素）納入該設(shè)計方案可實現(xiàn)的表面加工質(zhì)量仿真建�？紤]中。通過研究表面形貌仿真算法和彎管內(nèi)表面粗糙度值Ra的計算方法,構(gòu)建了內(nèi)表面加工質(zhì)量預(yù)測的仿真模型。仿真模型采用MATLAB編程計算和圖形輸出,并對仿真算法中刀刃離散點數(shù)、刀刃切削參與區(qū)域范圍選取、最小時間步長等進行了優(yōu)化,提高計算效率。隨后通過等條件小區(qū)域數(shù)控銑削加工實驗,模仿裝置走刀特點,驗證仿真模型的有效性。該數(shù)學(xué)模型可以方... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題背景與研究意義
    1.3 內(nèi)置導(dǎo)軌彎管內(nèi)表面銑削加工裝置簡介
        1.3.1 設(shè)計面向?qū)ο?br>        1.3.2 加工裝置工作原理
        1.3.3 設(shè)計結(jié)果
    1.4 復(fù)雜曲面加工表面質(zhì)量國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 論文主要工作
    1.6 本章小結(jié)
2 銑削加工表面質(zhì)量影響因素分析以及評價標準
    2.1 銑削加工表面質(zhì)量的影響因素
        2.1.1 銑削用量
        2.1.2 球頭銑刀與工件基本幾何尺寸
        2.1.3 球頭銑刀刀軸傾斜角度
        2.1.4 球頭銑刀材料與工件材料匹配
        2.1.5 其他影響因素
    2.2 銑削加工表面質(zhì)量評價標準
        2.2.1 加工表面粗糙度參數(shù)的基本定義
        2.2.2 加工表面為曲面的粗糙度評價標準
    2.3 本章小結(jié)
3 球頭銑刀銑削內(nèi)表面微觀形貌仿真數(shù)學(xué)建模
    3.1 銑削加工表面形成原理
    3.2 球頭銑刀刀刃點的數(shù)學(xué)建模表達式
        3.2.1 球頭銑刀刃形建模
        3.2.2 工件坐標系下的球頭銑刀建模
        3.2.3 工件坐標系下的球頭銑刀刀刃表達式
    3.3 本章小結(jié)
4 基于MATLAB的仿真數(shù)學(xué)模型的軟件實現(xiàn)
    4.1 Z-map法銑削加工微觀幾何表面仿真計算
        4.1.1 Z-map法農(nóng)面加工結(jié)果點云數(shù)據(jù)建模基本原理
        4.1.2 針對管道內(nèi)表面銑削加工建模Z-map法點云數(shù)據(jù)模型構(gòu)建的改進
        4.1.3 球頭銑刀銑削加工主管道彎管內(nèi)表面仿真計算步驟
        4.1.4 仿真建模優(yōu)化算子
    4.2 銑削加工表面仿真建模粗糙度計算
    4.3 球頭銑刀銑削加工表面質(zhì)量建模算法
        4.3.1 建模編程語言的選擇
        4.3.2 仿真程序計算步驟
    4.4 本章小結(jié)
5 球頭銑刀銑削加工仿真數(shù)學(xué)模型的實驗驗
    5.1 實驗設(shè)計思想
        5.1.1 球頭銑刀銑削加工驗證實驗加工參數(shù)選取原則
        5.1.2 刀具加工軌跡選擇方案
    5.2 仿真模型驗證實驗的準備
        5.2.1 銑削實驗設(shè)備、球頭銑刀和待加工工件
        5.2.2 工件裝夾與安裝位置測量
        5.2.3 實驗設(shè)備主軸運動誤差測量
        5.2.4 銑削加工曲面微觀形貌觀察與粗糙度測量儀器
        5.2.5 五軸數(shù)控銑削加工的UG建模與后處理
    5.3 銑削加工結(jié)果與仿真結(jié)果對比
        5.3.1 實際加工表面與仿真加工表面幾何形貌特征對比
        5.3.2 實際加工表面與仿真加工表面粗糙度值Ra的對比
        5.3.3 結(jié)果對比分析
    5.4 本章小結(jié)
6 基于仿真模型的各因素對加工質(zhì)量影響規(guī)律研究
    6.1 刀具進給速度對加工質(zhì)量的影響
    6.2 間歇進給角度對加工質(zhì)量的影響
    6.3 刀軸傾斜角度對加工質(zhì)量的影響
    6.4 四種不同銑削方式下加工表面形貌特征變化
    6.6 進給方式對加工表面微觀形貌的影響
    6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間學(xué)術(shù)論文發(fā)表情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]第三代AP1000核電主管道的研制[J]. 宋樹康,劉志穎,鄭建能,鄧林濤,陳紅宇.  大型鑄鍛件. 2011(01)
[3]基于點云的Z-map模型建立和應(yīng)用[J]. 曹新林.  東莞理工學(xué)院學(xué)報. 2010(05)
[4]AP1000核電站主管道國產(chǎn)化研制進展[J]. 盧華興.  上海金屬. 2010(04)
[5]大直徑深孔鏜削加工的新方法[J]. 龔俊,王瑋.  新技術(shù)新工藝. 2010(06)
[6]X70級φ1016mm熱煨彎管角度及曲率半徑控制[J]. 彭立山,付彥宏,趙志偉,張海波.  焊管. 2010(04)
[7]基于PSO-SVR的數(shù)控平面磨削表面粗糙度智能預(yù)測研究[J]. 林獻坤,李郝林,袁博.  系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2009(24)
[8]基于響應(yīng)曲面法的微細銑削表面粗糙度預(yù)報模型與試驗研究[J]. 石文天,王西彬,劉玉德,劉志兵.  中國機械工程. 2009(20)
[9]Matlab語言的特點與應(yīng)用[J]. 董君.  吉林省經(jīng)濟管理干部學(xué)院學(xué)報. 2009(05)
[10]曲面加工表面粗糙度幾何仿真[J]. 梁生龍,孟凡偉.  機械工程師. 2009(04)

碩士論文
[1]彎管內(nèi)外表面數(shù)控銑削試驗與內(nèi)表面加工裝置設(shè)計[D]. 孫建立.大連理工大學(xué) 2012
[2]無余量彎管工藝研究[D]. 鄒雙桂.上海交通大學(xué) 2008
[3]數(shù)控加工表面粗糙度的預(yù)測[D]. 張斌.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[4]銑削加工表面微觀幾何形貌仿真及其應(yīng)用研究[D]. 徐光月.西安理工大學(xué) 2007



本文編號：3615953