2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、瞬時銑削力預(yù)測作為銑削參數(shù)優(yōu)化、刀具磨損和破損監(jiān)控、銑削穩(wěn)定性分析及加工表面誤差預(yù)報的基礎(chǔ),對提高數(shù)控加工效率和加工精度具有重要的意義。而瞬時銑削力模型中的瞬時切削力系數(shù)及刀具偏心跳動等參數(shù)對預(yù)測精度起著至關(guān)重要的作用。本文采用理論分析、數(shù)值模擬和試驗研究等手段,對瞬時銑削力模型參數(shù)辨識進行了系統(tǒng)的研究。
   以立銑加工為對象,分析了Ⅰ型與Ⅱ型銑削的刀-屑接觸特點,基于延遲單位階躍函數(shù)給出了刀-屑接觸區(qū)的統(tǒng)一表示。將切削力系數(shù)

2、分為瞬時切削力系數(shù),瞬時平均切削力系數(shù)和平均切削力系數(shù)三種,建立了相應(yīng)的瞬時銑削力模型。分析了刀具偏心跳動、刀具變形及進給系統(tǒng)剛度對瞬時切削厚度的影響,建立了數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)并給出三種瞬時切削厚度的計算方法。
   分析了切削加工模擬的關(guān)鍵技術(shù),依據(jù)銑削過程中微元切削刃的切削狀態(tài),建立了三維斜角切削的有限元模型,利用該模型對A16061-T6的斜角切削過程進行了模擬,分析了切削力變化以及切削溫度分布規(guī)律。利用不同切削厚度的模擬結(jié)果

3、,采用回歸分析方法建立了切削力系數(shù)與切削厚度的指數(shù)關(guān)系,實現(xiàn)了瞬時切削力系數(shù)的有限元法識別。利用辨識結(jié)果對瞬時銑削力進行預(yù)測,并與基于刀具實體模型模擬的銑削力以及實測銑削力進行對比,結(jié)果表明斜角切削有限元模擬方法可以有效獲取瞬時切削力系數(shù)。
   基于實測銑削力,研究了瞬時切削力系數(shù)與刀具偏心跳動參數(shù)的分步與同步辨識方法。在分步辨識中,基于多次試驗,利用平均銑削力實現(xiàn)了瞬時切削力系數(shù)辨識;基于單次試驗,從實測銑削力分離出名義銑削

4、力,利用名義銑削力實現(xiàn)了瞬時切削力系數(shù)辨識。在此基礎(chǔ)上,以預(yù)測銑削力與實測銑削力最小方差作為判定條件,利用一維搜索辨識出刀具偏心跳動參數(shù);另外,通過解析計算提出一種獨立于切削力系數(shù)的刀具偏心跳動參數(shù)近似求解方法。在同步辨識中,提出兩種辨識方法,第一種方法利用一維搜索方法同時確定了刀具偏心跳動參數(shù)和瞬時切削力系數(shù);第二種方法將粒子群算法引入到瞬時銑削力模型參數(shù)辨識中,針對標準粒子群的不足,采用拋物線形式的非線性遞減慣性權(quán)重和概率分布密度函

5、數(shù),提出了一種改進粒子群算法,從而提高了算法辨識瞬時銑削力模型參數(shù)的全局搜索能力。最后,通過銑削試驗對所提出的算法進行了實現(xiàn)與驗證,證實了幾種算法的有效性和一致性。
   分析了表面誤差的形成過程,提出了利用兩次試驗的表面誤差分離出刀具變形的方法。在此基礎(chǔ)上,進一步提出基于表面誤差的瞬時銑削力模型參數(shù)辨識方法,從而消除了其它因素對辨識結(jié)果和精度的影響。設(shè)計了系列銑削試驗,實現(xiàn)了參數(shù)辨識。利用辨識結(jié)果對“細長”刀具加工過程中的瞬時

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