本文關(guān)鍵詞：面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為智能制造技術(shù)的重要環(huán)節(jié),加工工藝系統(tǒng)自動(dòng)化的研究直接決定了智能制造系統(tǒng)的成敗,目前,人們?cè)诩庸すに嚭颓邢鲄?shù)優(yōu)化方面進(jìn)行了大量的研究工作,但是多數(shù)研究只圍繞一個(gè)方面進(jìn)行,對(duì)于二者結(jié)合的研究相對(duì)較少,本文研究的主要目標(biāo)是從智能制造系統(tǒng)的角度,將切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)融入加工工藝之中,利用切削參數(shù)知識(shí)數(shù)據(jù)和源工藝定制技術(shù),實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)劃的自動(dòng)化,為智能制造系統(tǒng)的發(fā)展提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐,從而提高企業(yè)的市場競爭力和產(chǎn)品制造質(zhì)量。針對(duì)零件切削加工過程中切削參數(shù)的優(yōu)化問題進(jìn)行了研究,根據(jù)企業(yè)自身的實(shí)際情況,對(duì)所加工的零件進(jìn)行分類歸納,提出了源零件、源工藝和拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g的概念,并建立參數(shù)化源零件模型及其源工藝規(guī)程,建立源工藝拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g模型,實(shí)現(xiàn)參數(shù)化源工藝的定制,同時(shí),建立參數(shù)化源零件模型及其源工藝規(guī)程的管理模塊(包括獨(dú)立運(yùn)行版本和三維軟件集成版),構(gòu)建切削參數(shù)知識(shí)庫并運(yùn)用推理技術(shù)獲取源工藝文件所涉及的工藝參數(shù),并根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況,開發(fā)建立其獨(dú)有切削數(shù)據(jù)庫模塊,為了方便用戶拓展切削數(shù)據(jù),開發(fā)了正交試驗(yàn)智能化計(jì)算模塊。本文的主要內(nèi)容有:(1)在分析切屑形成機(jī)理的基礎(chǔ)上,建立切削力和切削熱的物理模型,實(shí)現(xiàn)切削過程的有限元仿真和切削力正交試驗(yàn)的自動(dòng)化計(jì)算,提出切削力正交試驗(yàn)自動(dòng)化計(jì)算方法,采用領(lǐng)域本體的建模方法和CLIPS專家系統(tǒng)的推理框架,建立切削參數(shù)知識(shí)的事實(shí)庫和規(guī)則庫,建立切削參數(shù)知識(shí)的規(guī)置推理算法,實(shí)現(xiàn)切削參數(shù)知識(shí)的推理,提出推理結(jié)果的規(guī)范化算法,利用相似度來對(duì)推理結(jié)果規(guī)范化。(2)在分析零件描述信息的基礎(chǔ)上,采用領(lǐng)域本體的建模方法,建立了適于源工藝定制系統(tǒng)的源零件四層描述模型,研究零件的三維建模設(shè)計(jì)方法,利用三維CAD系統(tǒng)的二次開發(fā)接口,實(shí)現(xiàn)零件信息和特征的提取,構(gòu)建拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g和衍生算法,建立源工藝拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g模型,解決三維零件圖進(jìn)入工藝系統(tǒng)難的問題,以某類軸類零件為實(shí)例,分析幾何特征,建立參數(shù)化源零件模型,進(jìn)而針對(duì)該參數(shù)化源零件模型,建立相應(yīng)地參數(shù)化源工藝規(guī)程定制文件,包括機(jī)械加工工藝卡、機(jī)械加工工序卡、機(jī)械加工過程卡,建立工序圖和夾具圖的參數(shù)化模型,實(shí)現(xiàn)工藝規(guī)程定制的自動(dòng)化。同時(shí),針對(duì)源工藝定制過程中尺寸鏈的計(jì)算問題,提出拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g尺寸鏈模型,將數(shù)學(xué)中向量的概念引入到尺寸鏈中,將尺寸的概念拓展為尺寸向量,并建立關(guān)于尺寸向量的運(yùn)算法則和尺寸向量方程,建立尺寸向量方程的求解法則,實(shí)現(xiàn)工藝尺寸鏈中判斷封閉環(huán)、尋找組成環(huán)、確定增減環(huán)、求解相關(guān)尺寸及公差等環(huán)節(jié)的智能化,建立適合源工藝系統(tǒng)使用的拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g公差模型。(3)在分析切削參數(shù)優(yōu)化方法的基礎(chǔ)上,確定切削參數(shù)優(yōu)化的優(yōu)化變量,研究生產(chǎn)過程的相關(guān)要素(機(jī)床占用、磨刀消耗、刀具壽命等),建立最大生產(chǎn)率和最低生產(chǎn)成本的目標(biāo)函數(shù),建立多目標(biāo)優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)方法,提出面向源工藝的切削參數(shù)優(yōu)化模型,建立基于經(jīng)驗(yàn)公式的切削過程參數(shù)預(yù)測方法,通過分析工藝系統(tǒng)的變形,研究其影響因素,建立自適應(yīng)切削參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù),提出面向工序的自適應(yīng)切削參數(shù)優(yōu)化方法,通過控制工藝系統(tǒng)的變形,減小零件加工誤差,實(shí)現(xiàn)切削參數(shù)的自適應(yīng)優(yōu)化。(4)以三個(gè)軸類零件為實(shí)例,在UG環(huán)境下,建立參數(shù)化源零件模型、源工序圖及源夾具圖,驗(yàn)證本文的研究成果,實(shí)現(xiàn)切削參數(shù)的優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：源零件 切削參數(shù)優(yōu)化 工藝定制 源工藝
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG506
【目錄】：

• 主要符號(hào)表5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-15
• 第1章 緒論15-32
• 1.1 本論文研究的目的和意義15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-27
• 1.2.1 切削加工仿真的研究15-17
• 1.2.2 加工工藝方面的研究17-19
• 1.2.3 切削參數(shù)優(yōu)化方面的研究19-26
• 1.2.4 切削數(shù)據(jù)庫方面的研究26-27
• 1.3 存在問題和發(fā)展趨勢27-28
• 1.3.1 存在的主要問題27-28
• 1.3.2 發(fā)展趨勢28
• 1.4 論文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)28-31
• 1.4.1 論文的主要研究內(nèi)容28-29
• 1.4.2 論文的體系結(jié)構(gòu)29-31
• 1.5 本章小結(jié)31-32
• 第2章 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)框架32-50
• 2.1 引言32
• 2.2 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)內(nèi)涵32-33
• 2.3 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化特點(diǎn)分析33-34
• 2.4 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化方法34-40
• 2.4.1 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)模型框架34-37
• 2.4.2 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化內(nèi)涵分析37-38
• 2.4.3 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化基本思路38-40
• 2.5 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)框架40-49
• 2.5.1 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)體系40-43
• 2.5.2 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化功能模型43-46
• 2.5.3 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化業(yè)務(wù)流程46-48
• 2.5.4 面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)48-49
• 2.6 本章小結(jié)49-50
• 第3章 切削參數(shù)知識(shí)的構(gòu)建與推理技術(shù)研究50-84
• 3.1 引言50-51
• 3.2 基本理論51-54
• 3.2.1 本體論51-52
• 3.2.2 專家系統(tǒng)52-54
• 3.3 切削參數(shù)知識(shí)庫的總體架構(gòu)54-55
• 3.4 切削參數(shù)知識(shí)構(gòu)建技術(shù)55-73
• 3.4.1 切削參數(shù)知識(shí)的理論計(jì)算模型55-60
• 3.4.2 切削參數(shù)知識(shí)的有限元仿真60-63
• 3.4.3 切削參數(shù)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)處理63-66
• 3.4.4 切削參數(shù)知識(shí)事實(shí)庫的構(gòu)建66-71
• 3.4.5 切削參數(shù)知識(shí)規(guī)則庫構(gòu)建71-73
• 3.5 切削參數(shù)知識(shí)規(guī)置推理技術(shù)73-77
• 3.5.1 切削參數(shù)知識(shí)規(guī)置推理過程75
• 3.5.2 切削參數(shù)專家系統(tǒng)規(guī)置推理算法75-77
• 3.6 實(shí)例驗(yàn)證77-83
• 3.6.1 仿真實(shí)例77-79
• 3.6.2 CLIPS實(shí)例79-83
• 3.7 本章小結(jié)83-84
• 第4章 三維參數(shù)化源工藝定制技術(shù)研究84-116
• 4.1 引言84
• 4.2 基本原理84-85
• 4.2.1 相似性原理84
• 4.2.2 參數(shù)化設(shè)計(jì)84-85
• 4.2.3 拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g85
• 4.3 三維參數(shù)化源工藝定制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)85-86
• 4.4 參數(shù)化源零件建模技術(shù)86-95
• 4.4.1 源零件信息描述模型86-90
• 4.4.2 零件特征提取技術(shù)90-92
• 4.4.3 零件模型衍生算法92-94
• 4.4.4 參數(shù)化源零件模型的構(gòu)建技術(shù)94-95
• 4.5 源工藝拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g模型定制95-98
• 4.5.1 工藝路線參數(shù)化技術(shù)96
• 4.5.2 工藝卡片的參數(shù)化技術(shù)96
• 4.5.3 工藝卡片模板的定制技術(shù)96
• 4.5.4 參數(shù)化工序圖定制技術(shù)96-97
• 4.5.5 參數(shù)化工藝設(shè)計(jì)97-98
• 4.6 拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g公差模型98-102
• 4.7 拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g尺寸鏈模型102-106
• 4.7.1 基本概念102-104
• 4.7.2 尺寸鏈模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)104
• 4.7.3 尺寸鏈模型的計(jì)算機(jī)求解算法104-106
• 4.8 實(shí)例驗(yàn)證106-115
• 4.8.1 源零件信息描述實(shí)例106-111
• 4.8.2 拓?fù)涑叽缦蛄靠臻g衍生算法實(shí)例111-112
• 4.8.3 尺寸鏈模型求解實(shí)例112-115
• 4.9 本章小結(jié)115-116
• 第5章 切削參數(shù)優(yōu)化與過程參數(shù)預(yù)測技術(shù)研究116-139
• 5.1 引言116
• 5.2 切削參數(shù)智能優(yōu)化技術(shù)116-127
• 5.2.1 概述116-117
• 5.2.2 切削參數(shù)優(yōu)化模型117-125
• 5.2.3 切削參數(shù)智能優(yōu)化算法125-126
• 5.2.4 面向源工藝的切削參數(shù)優(yōu)化模型126-127
• 5.3 面向工序的自適應(yīng)切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)127-135
• 5.3.1 工藝系統(tǒng)的變形127-130
• 5.3.2 自適應(yīng)優(yōu)化技術(shù)130-135
• 5.4 切削過程參數(shù)預(yù)測技術(shù)135-136
• 5.4.1 切削力預(yù)測135
• 5.4.2 切削功率預(yù)測135-136
• 5.4.3 切削溫度預(yù)測136
• 5.4.4 表面粗糙度預(yù)測136
• 5.5 實(shí)例驗(yàn)證136-138
• 5.5.1 智能優(yōu)化實(shí)例136-137
• 5.5.2 面向工序的自適應(yīng)優(yōu)化137-138
• 5.6 本章小結(jié)138-139
• 第6章 切削數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)139-153
• 6.1 引言139
• 6.2 切削數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境139-140
• 6.2.1 操作系統(tǒng)139-140
• 6.2.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)140
• 6.2.3 系統(tǒng)開發(fā)語言140
• 6.3 切削數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)140-141
• 6.4 切削數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能模塊141-148
• 6.4.1 零件信息提取142-143
• 6.4.2 知識(shí)推理模塊143-144
• 6.4.3 切削參數(shù)智能優(yōu)化模塊144-145
• 6.4.4 源工藝管理模塊145-146
• 6.4.5 實(shí)用工具146-148
• 6.5 與CAD/CAM軟件的無縫集成148-152
• 6.5.1 無縫集成系統(tǒng)主界面149
• 6.5.2 零件特征的提取149-150
• 6.5.3 參數(shù)化零件模型的重構(gòu)150-151
• 6.5.4 數(shù)據(jù)庫信息的管理151-152
• 6.6 本章小結(jié)152-153
• 結(jié)論153-155
• 參考文獻(xiàn)155-164
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單164-166
• 致謝166-167
• 作者簡介167

【引證文獻(xiàn)】

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 蘇中元;賈民平;;專家系統(tǒng)及其在齒輪箱故障診斷中的應(yīng)用[A];第九屆全國振動(dòng)理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

2 蔡暢;李宏偉;李勤超;;語義層次的知識(shí)推理研究[A];中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)第四次會(huì)員代表大會(huì)暨第十一屆年會(huì)論文集[C];2007年

  本文關(guān)鍵詞：面向源工藝定制的切削參數(shù)優(yōu)化技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：315631