基于变形控制的薄壁件铣削加工参数优化及仿真研究

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1、中图分类号TP391学科分类号080202论文编号1028705lo-0136硕士学位论文基于变形控制的薄壁件铣削加工参数优化及仿真研究研究生姓名学科、专业研究方向指导教师李目机械电子工程现代集成制造系统陈蔚芳教授南京航空航天大学研究生院机电学院二O—O年一月≯露。／．o}n毪，▲h冬，／～㈣N锄jingUniVers毋ofAeronautics锄dAs仃onauticsThe(计a(1uateSch001CollegeofMech觚ical&ElectricalEngine耐ngResearch0ntheoptimizationofmillingparametersa

2、ndsimulationofthin．waUedpartsannSlnlUlatlon0Itnln—Wa儿enDartSbasedonthemachiningerrorsControlAThesisinMechanicalEngine舐ngbyLiⅣ【uAdvisedbyProfessorChenW-eifIangSubnlittedinPanialFul61lmentoftheRequirementsformeDegreeofMasterofEngineeringJ锄u叫，2010．一．J●j。，‰1。承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行

3、研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：誊目南京航空航天大学硕士学位论文摘要薄壁件切削容易产生变形，难以保证加工精度。围绕低刚度零件，研究切削参数优化，对于提高加工精度、降低生产成本和提高设备利用率等具

4、有重要意义。运用现代切削理论、有限元仿真技术、数学建模与优化分析方法寻求切削参数的最优组合，是现代机械加工工艺的一个重要方向。本文以金属切削理论和计算机仿真技术为基础，研究了铝合金的铣削加工过程，设计了基于人工神经网络的加工变形预测模型，并基于遗传算法实现了多目标下的切削优化模型的求解，最后完成了数控铣削参数优化系统的开发，主要研究工作如下：1．基于热．机耦合弹塑性力学基本理论，应用ABAQus有限元仿真软件创建了薄壁件铣削加工过程的三维有限元模型，分析了薄壁件铣削加工过程中的加工变形，并通过试验验证了该模型的正确性。2．为了建立切削参数与加工变形之间的关系，在有限元预

5、测加工变形的基础上，研究了人工神经网络方法，将有限元仿真数据输入BP神经网络进行训练，确定了多切削参数下BP网络加工变形预测模型。3．为了获得不同目标下的最佳铣削加工切削参数，建立了切削参数优化模型，应用遗传算法对切削参数进行了优化，通过有限元法仿真与经验参数的对比，发现采用优化参数可以获得更好的加工精度、更低的成本和更高的加工效率。4．在上述研究的基础上，以VCH6．0为开发平台，借助sQLseryer2000数据库，开发了薄壁件数控铣削加工参数优化系统，该系统实现了基础数据管理、加工变形预测以及切削参数优化等功能。关键词：有限元，人工神经网络，加工变形预测，遗传算法

6、，切削参数优化基于变形控制的薄壁件铣削加工参数优化及仿真研究ABSTRACTThecuttingprocessof吐lin娟仫lledp矾sispr0Iletodefo皿，andit’sdifficultt0ellsureprecision．So“hasagreatsigllificmlcet0researchonoptilllizationofcuttjhgp孤aI玎eter0fthin-、Ⅳalledpartsf．orreducingt11ecostofproduction锄dimproViIlgmecu仕iIlgaccuracy粗dequipn璩ntutili盟t

7、ion。ByusiIlgn10demcuttillgnleory，f砸teelementsimulation，matllematicalmodelillg褫dmodel-based锄alysis，tlleop咖唿1c伽曲illationofcuningpa删[Ilete娼c锄bcfound，anditis锄iInponanttecllIlologyf．0rmodemmachiIlingproce鸥．Basedonmetalc硼iIlgt量leoryandcomputersi瑚ulationtechnology，ill也ispapertIl