平面銑削加工過程計算機仿真分析

提高生產效率、改善加工質量、降低生產成本已成為制造業者追求的首要目標。隨著現代制造技術以及新材料、新刀具、新工藝和新設備的不斷發展,對進行機械加工中應用最為廣泛的銑削加工過程進行計算機仿真分析研究,對于提高銑削加工效率和質量及優化銑削用量參數是非常必要的。由于銑削加工具有多刃斷續切削和變厚度加工等特點,因此,其切削加工機理較為復雜。本文通過金屬加工、剪切理論和有限元法等多學科的交叉,采用理論建模、軟件分析和實驗研究相結合的方法,從金屬切削原理入手,分別建立了二維銑削加工的熱力耦合有限元模型和三維銑削加工的有限元模型;通過模擬仿真、實驗驗證和主銑削力優化模型的建立求解,對影響銑削力的因素進行了詳細的研究。本文在對銑削加工過程計算機仿真分析的研究現狀及趨勢進行綜述的基礎上,以及在基于金屬切削加工理論對銑削力模型的建立與分析、銑削加工過程中有限元模擬實現的理論基礎和幾種典型的剪切平面模型進行概括的基礎上,主要研究內容和創新點有以下三個

(本文共95頁)

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簡要介紹了變結構控制的實現原理和一般設計流程,針對加工過程存在不確定性,提出了一種基于變結構控制的處理方...

(本文共2頁)

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銑削加工作為機械制造中一種常用的切削加工工藝,被廣泛應用于汽車、航空及模具制造業中機械零件的粗、精加工。由于銑削加工過程中的多刃斷續切削、半封閉加工以及切削厚度隨時間改變等特性,使得銑削加工機理較為復雜,加工過程容易出現顫振現象。顫振是影響零件加工質量和限制銑削加工效率的主要因素,還會降低刀具的使用壽命,損害機床的安全性。由于缺乏較為合理和實用的虛擬仿真系統對銑削加工過程動態特性的預測和振動預報,目前大多數企業在常規銑削加工(包括使用計算機數控加工系統)中,往往采用經驗數據或是參考切削用量手冊來選擇銑削加工參數。為避免加工過程中顫振的出現及其不良影響,加工中常被迫強制改變切削加工參數,如降低切削深度或進給速度,但這卻妨礙充分利用機床額定功率,導致加工工時,也即加工成本上升。在尋找解決該問題的辦法中,提出一個對動態銑削加工過程進行深入、系統的理論和實驗研究,開發一套實用的銑削加工過程虛擬仿真系統應是較為有效的方法。這樣,在實際銑削...

(本文共154頁)

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由于銑削加工的重要性，銑削過程中穩定性的研究一直是制造行業關注的熱點。但是，由于銑削加工過程的復雜性和非線性，很難對其進行解析研究。隨著計算機仿真方法的發展，使銑削加工過程的數字仿真和有限元模擬成為現實。本文將結合Matlab／Simulink數值仿真和DEFORM-2D有限元模擬切削兩中研究方法，對銑削過程進行仿真模擬，力圖找到影響銑削加工質量特性的影響因素。根據再生顫振理論，建立了兩自由度銑削加工過程的動力學模型。在Matlab／Simulink仿真平臺上，以面銑為研究對象，采用變步長數值積分算法(四階Runge-Kutta算法)對動態銑削過程進行了時域仿真研究。得到了在不同切削參數下，銑削系統的力，位移和加速度等特性曲線，分析了切削參數如徑向切削深度、系統阻尼比、切削剛度系數對銑削穩定性的影響。仿真結果表明，所建模型合理有效，能正確反映出動態銑削加工過程。根據金屬切削的特點，分析了有限于模擬過程中的網格重劃分技術和有關剪切...

(本文共75頁)

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敘述了虛擬制造技術的含義、研究現狀及其核心技術,分析了在虛擬制造中占有重要地位的銑削加工...

(本文共2頁)

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采用神經網絡和專家系統的方法,實現帶寬容分層約束的銑削加工過程多目標優化,利用...

(本文共3頁)

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總結

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