deform船用柴油机机身切削加工实验设计与参数优化(2)

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1.2 课题的研究意义 4

1.2.1 理论意义 4

1.2.2 实用价值 4

1.3 切削参数优化的国内外研究现状 5

1.4 课题研究所存在的问题 7

1.5 课题的研究内容 8

第二章柴油机机身参数优化总体方案设计 10

2.1 研究对象的确定 10

2.2 切削参数优化体系设计 11

2.2.1 参数优化要素分析 11

2.2.2 优化方法设计 15

2.3 验证方法的研究 16

2.3.1 物理试验验证 16

2.3.2 软件仿真验证 17

2.4 本章小结 17

第三章加工系统动态分析 18

3.1 实验目的与原理分析 18

3.1.1 锤击实验目的 18

3.1.2 锤击实验原理 18

3.2 实验设计 20

3.2.1 锤击实验备 20

3.2.2 测试方法 20

3.2.3 锤击实验步骤 20

3.2.3 重要数据获取 22

3.3 本章小结 22

第四章柴油机机身零件高速铣削参数优化 23

4.1 切削参数优化的原理及功能 23

4.2 高速切削加工技术的特点 24

4.3 切削用量的合理选择 24

4.3.1 制定切削用量的原则 25

4.3.2 切削用量的选择方法 26

4.4 参数优化实验设计与实现 27

4.4.1 各模块功能简介 27

4.4.2 颤振稳定域仿真过程及图形获取 28

4.4.3 时域仿真 31

4.5 本章小结 32

第五章基于Deform-3D的机身高速铣削仿真 33

5.1 Deform-3D简介 33

5.2 deform-3D铣削仿真 34

5.2.1 仿真参数设置 34

5.2.2 有限元模型的建立 34

5.2.3 deform-3D仿真 36

5.3 仿真后处理及结果分析 39

5.4 本章小结 40

总结与展望 41

总结 41

展望 41

参考文献 42

致谢 44

第一章绪论

1.1 课题的研究背景

船用柴油机制造企业引进了大量国外先进的数控设备,而且切削刀具也大都采用了高精度、高效率的进口刀具，但是在生产过程中仍然存在很多问题,如生产成本高、加工效率低下、刀具消耗比较大、机床性能得不到充分利用、加工零件的质量不稳定等，这不仅增加了企业的生产成本,而且还降低了企业的竞争力。究其原因，主要是缺乏优化的切削参数。金属切削加工中最活跃的三个因素是切削三要素：切削速度、进给量和切削深度，它们对数控切削加工过程起到了主要的控制作用。在传统的CAD/CAM系统中，切削速度、进给量、切削深度等加工参数是工艺编程人员根据自己的经验手工选取的，然后系统根据已选好的切削参数自动生成数控加工程序进行数控加工。由此可见，工艺编程人员的经验技术和水平是保证数控加工程序质量的关键。与此同时，日益激烈的市场竞争使得越来越多的产品具有复杂曲面，零件也越来越复杂，仅仅凭工人的经验和查阅手册资料的途径很难合理给出理想的切削参数，在这种情况下，为了安全起见，工艺人员选择切削参数往往是以最坏的切削条件为工况条件，并且所选择的切削参数在整个加工工序中基本维持不变，较大的冗余量导致了较低的数控机床利用率以及限制了切削加工过程中机床效能的充分发挥。由此可见，在切削加工过程中，切削参数的优化选择已经成为现代化机械制造业的一个极为重要的经济问题。