本文關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削加工物理建模與仿真，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,社會對產(chǎn)品多樣化的要求日益強(qiáng)烈,數(shù)控加工仿真技術(shù)成為制造業(yè)不可缺少的重要內(nèi)容。而數(shù)控銑削加工物理仿真涉及多方面的基礎(chǔ)和理論、實驗的研究,是數(shù)控加工仿真技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用必須突破的難點。在研究數(shù)控銑削加工物理建模仿真的方面,對提高數(shù)控加工效率和質(zhì)量具有重要現(xiàn)實意義。 本文是從物理仿真建模入手,以銑削為研究對象,建立了銑削加工的銑削力模型、表面粗糙度模型和加工精度模型。以球頭銑刀為研究對象,在分析微元切削力與瞬時切削厚度和刀刃微元切削寬度關(guān)系的基礎(chǔ)上,建立了滿足任意進(jìn)給方向的球頭銑刀銑削力模型,提出了基于主成分回歸分析銑削力系數(shù)識別方法,建立了銑削力系數(shù)模型。在分析了影響表面粗糙度因素的基礎(chǔ)上,采用多元回歸分析建立表面粗糙度預(yù)測模型。經(jīng)顯著性檢驗,驗證了該模型的預(yù)測精度高,泛化能力強(qiáng),有助于準(zhǔn)確認(rèn)識已加工表面質(zhì)量隨銑削參數(shù)的變化規(guī)律,為切削參數(shù)的優(yōu)選和表面質(zhì)量的控制提供了依據(jù)。在考慮刀具受力變形、刀具受熱變形、工件受熱變形和刀具磨損對加工精度的影響的基礎(chǔ)上,并對各影響因素在誤差敏感方向上進(jìn)行矢量迭加,最終建立預(yù)測加工誤差的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)行銑削加工實驗,求解并驗證銑削力模型和表面粗糙度模型的合理性。最后,開發(fā)了基于混合模型的數(shù)控銑削加工物理仿真軟件,并介紹了該軟件的主要功能及界面,驗證了該軟件是正確可靠的。 本文堅持理論研究與實驗研究的緊密結(jié)合,不僅建立了理論模型,而且進(jìn)行了大量的數(shù)控加工實驗,驗證了模型的準(zhǔn)確可信,為合理的選擇切削參數(shù)和預(yù)知加工質(zhì)量提供了依據(jù),降低了加工成本,提高了生產(chǎn)效率和加工精度。
【關(guān)鍵詞】：物理仿真 銑削力模型 表面粗糙度 加工精度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TG547
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 數(shù)控加工仿真技術(shù)綜述12-16
• 1.1.1 數(shù)控加工仿真技術(shù)的發(fā)展概況12-13
• 1.1.2 數(shù)控加工物理仿真國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2 本課題研究的目的和意義16-17
• 1.3 課題來源與研究內(nèi)容17-19
• 第2章 球頭銑削力模型的建立19-32
• 2.1 引言19-20
• 2.2 球頭銑刀幾何模型的建立20-21
• 2.3 球頭銑削力建模21-27
• 2.3.1 工件和刀具坐標(biāo)系定義21-22
• 2.3.2 建立刀具進(jìn)給方向22-23
• 2.3.3 微元銑削力建模23-25
• 2.3.4 瞬時未變形銑削厚度建模25-26
• 2.3.5 瞬時銑削力建模26-27
• 2.4 銑削力系數(shù)識別27-30
• 2.4.1 基于主成分方法檢測多重共線性29-30
• 2.4.2 主成分系數(shù)的回歸估計30
• 2.5 本章小結(jié)30-32
• 第3章 表面粗糙度預(yù)測模型的建立32-41
• 3.1 表面粗糙度的綜述32-34
• 3.1.1 表面粗糙度對零件工作性能的影響32-33
• 3.1.2 表面粗糙度輪廓的評定參數(shù)33-34
• 3.2 影響表面粗糙度的因素分析34-38
• 3.2.1 刀具傾斜角度對表面粗糙度的影響34-35
• 3.2.2 殘留高度和走刀行距對表面粗糙度的影響35-38
• 3.3 基于多元回歸分析建立表面粗糙度預(yù)測模型38-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 數(shù)控銑削加工精度模型的建立41-48
• 4.1 加工精度的基本概念41
• 4.2 影響加工誤差的因素分析41-43
• 4.3 刀具受力變形引起的加工誤差模型的建立43-44
• 4.4 刀具受熱變形引起的加工誤差模型的建立44-45
• 4.5 刀具磨損引起的加工誤差模型的建立45
• 4.6 工件受熱變形引起的加工誤差模型的建立45-46
• 4.7 銑削加工系統(tǒng)誤差模型46
• 4.8 本章小結(jié)46-48
• 第5章 銑削加工物理模型的試驗驗證48-59
• 5.1 銑削力模型試驗驗證48-56
• 5.1.1 試驗設(shè)備48-51
• 5.1.2 球頭銑削力驗證的試驗方案51-52
• 5.1.3 球頭銑削力試驗結(jié)果與仿真對比52-56
• 5.2 表面粗糙度預(yù)測模型的試驗驗證56-58
• 5.2.1 表面粗糙度預(yù)測模型的求解56
• 5.2.2 回歸方程的顯著性檢驗56-57
• 5.2.3 回歸系數(shù)的顯著性檢驗57-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第6章 數(shù)控銑削加工物理仿真軟件開發(fā)與實現(xiàn)59-67
• 6.1 軟件的基本框架59
• 6.2 Visual C++與 MATLAB 混合編程的實現(xiàn)59-61
• 6.3 軟件的運行實例61-64
• 6.4 本章小結(jié)64-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73
• 致謝73

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1 黃雪梅,高國利,王啟義;虛擬制造的機(jī)械加工過程仿真[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);1999年12期

2 唐志濤,劉戰(zhàn)強(qiáng),周軍;虛擬數(shù)控加工過程仿真技術(shù)[J];機(jī)械制造與自動化;2005年03期

3 洪順華;;數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的研究[J];新技術(shù)新工藝;2008年09期

4 孫偉;張志勝;史金飛;;教育機(jī)器人仿真系統(tǒng)中的聲音設(shè)計[J];計算機(jī)工程;2009年09期

5 王霄,劉會霞,楊潤黨,蔡蘭;虛擬數(shù)控加工過程物理仿真模型的建立[J];計算機(jī)仿真;2003年04期

6 徐晗;楊者青;張瀅;劉寶明;;虛擬制造系統(tǒng)中刀具磨損預(yù)測技術(shù)分析[J];沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報;2006年01期

7 邢迪雄;郭小行;曹峰;;數(shù)控加工物理仿真技術(shù)研究[J];礦山機(jī)械;2008年10期

8 楊國哲,王偉,鞏亞東,王宛山;關(guān)于虛擬車削加工中的粗糙度預(yù)測的研究[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);2004年01期

9 華克強(qiáng);王秀娟;;水下機(jī)器人姿態(tài)保性能魯棒控制物理仿真研究[J];船海工程;2009年03期

10 王劭伯,林寶全;“計算機(jī)控制系統(tǒng)”低成本實驗裝置的設(shè)計及研究型實驗[J];實驗室研究與探索;2005年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫建波;楊占凱;;金屬切削物理仿真技術(shù)探索[A];第二屆民用飛機(jī)制造技術(shù)及裝備高層論壇資料匯編（論文集）[C];2010年

2 鄭艷銘;周金泉;趙明;;基于FEM的車加工仿真分析技術(shù)研究[A];中國航空學(xué)會第七屆動力年會論文摘要集[C];2010年

3 曹欣榮;趙斌;衷斌;趙強(qiáng);;堆芯物理仿真校正方法研究[A];第三屆反應(yīng)堆物理與核材料學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2007年

4 曾欣榮;趙斌;衷斌;趙強(qiáng);;堆芯物理仿真校正方法研究[A];第三屆反應(yīng)堆物理與核材料學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2007年

5 袁小燕;譚中美;;二灘水電站培訓(xùn)仿真系統(tǒng)設(shè)計及功能介紹[A];中國水力發(fā)電工程學(xué)會信息化專委會2010年學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2010年

6 劉胤;鄭力;李志忠;張伯鵬;;銑削加工幾何仿真的方法分析[A];先進(jìn)制造技術(shù)論壇暨第二屆制造業(yè)自動化與信息化技術(shù)交流會論文集[C];2003年

7 宋春花;曹進(jìn)喜;楊世春;;離心式滾磨光整加工過程物理仿真建模研究[A];2007'儀表，自動化及先進(jìn)集成技術(shù)大會論文集（二）[C];2007年

8 王曉磊;吳宏鑫;;撓性航天器振動抑制的自適應(yīng)方法及實驗研究[A];2001年中國智能自動化會議論文集（上冊）[C];2001年

9 李季蘇;牟小剛;張錦江;;氣浮臺在衛(wèi)星控制系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用[A];'2006系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

10 曾海波;李鐵壽;;一類撓性多體衛(wèi)星的動力學(xué)及物理仿真試驗[A];首屆全國航空航天領(lǐng)域中的力學(xué)問題學(xué)術(shù)研討會論文集（下冊）[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃中;從物理仿真到計算機(jī)仿真[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2000年

2 張夢然;虛擬現(xiàn)實青蛙解剖軟件開發(fā)成功[N];科技日報;2008年

3 賈子昂;來自SIGGRAPH 2007的視覺沖擊波[N];中國計算機(jī)報;2007年

4 水明;仿真：從實物到數(shù)學(xué)模型[N];解放日報;2001年

5 李海成邋記者 張哲浩;750千伏示范工程喜摘桂冠[N];科技日報;2008年

6 本報記者 方 正;突破二維桌面系統(tǒng)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2004年

7 ;世界因此回到童年[N];華夏時報;2003年

8 王雅麗邋編譯;虛擬現(xiàn)實交互技術(shù)[N];中國計算機(jī)報;2007年

9 湘禾;敲響奮進(jìn)鐘聲 掘出燦爛寶藏[N];大眾科技報;2000年

10 本報記者 劉宜整理;E3：共享全球游戲的盛宴[N];華夏時報;2004年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 隋秀凜;虛擬數(shù)控銑削物理仿真關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

2 張臣;數(shù)控銑削加工物理仿真關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

3 周俊;交直流電網(wǎng)數(shù)字物理混合仿真技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2012年

4 陳思遠(yuǎn);數(shù)字娛樂軟件系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南開大學(xué);2009年

5 洪俊;伴隨擠壓破碎的發(fā)射藥床散粒體系統(tǒng)動力學(xué)仿真研究[D];南京理工大學(xué);2007年

6 王占禮;面向虛擬制造的數(shù)控加工仿真技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2007年

7 胡創(chuàng)國;薄壁件精密切削變形控制與誤差補償技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

8 胡瀟毅;一類流固耦合問題的數(shù)值算法及風(fēng)場中搖曳樹木的物理仿真[D];浙江大學(xué);2008年

9 汪文津;數(shù)控車削系統(tǒng)物理仿真建模及其虛擬切削過程的研究[D];天津大學(xué);2005年

10 范勝波;虛擬數(shù)控車削加工質(zhì)量預(yù)測系統(tǒng)的研究[D];天津大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 苑輝;數(shù)控銑削加工物理建模與仿真[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

2 孔政偉;數(shù)控銑削物理仿真及優(yōu)化系統(tǒng)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

3 鄭金興;面向虛擬制造中物理仿真單元技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2003年

4 周月平;虛擬加工物理仿真系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];河海大學(xué);2006年

5 宋玉梅;基于數(shù)控銑床的物理仿真[D];吉林大學(xué);2005年

6 王唯一;數(shù)控車削加工計算機(jī)仿真技術(shù)的研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

7 李志剛;基于網(wǎng)絡(luò)控制的三軸轉(zhuǎn)臺模擬小衛(wèi)星飛行姿態(tài)的研究與實現(xiàn)[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2009年

8 傅由甲;基于物理、特征行為仿真的三維空間碰撞檢測及響應(yīng)研究[D];武漢理工大學(xué);2005年

9 李紅軍;數(shù)控車削表面質(zhì)量物理仿真與研究[D];南京理工大學(xué);2005年

10 陳曦;彈載機(jī)構(gòu)運動物理仿真與測試方法研究[D];南京理工大學(xué);2005年

  本文關(guān)鍵詞：數(shù)控銑削加工物理建模與仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：321557