銑削表面形貌的多尺度表征與仿真技術(shù).pdf

1、本文結(jié)合國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目“復(fù)雜空氣分離類(lèi)成套裝備超大型化與低能耗化的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題”課題“關(guān)鍵部件高強(qiáng)度大構(gòu)件保質(zhì)制造技術(shù)”（編號(hào):2011 CB706505）和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于功能-結(jié)構(gòu)并行分解的公差設(shè)計(jì)理論與方法”(51275464)，開(kāi)展了零件表面的多尺度建模、銑削過(guò)程的幾何與物理建模、銑削表面形貌的多尺度仿真、基于離散模態(tài)系數(shù)的銑削表面形貌表征等方面的研究。
　　第1章:綜述了零件表面形貌多尺度表征、加

2、工過(guò)程建模、銑削表面形貌仿真的研究現(xiàn)狀，分析了課題的研究背景和意義，給出了本課題的研究?jī)?nèi)容和總體框架。
　　第2章:構(gòu)建了零件表面多尺度誤差的表征數(shù)學(xué)模型;提出了基于改進(jìn)離散模態(tài)分解法(IDMD)的誤差表面多尺度建模方法，即通過(guò)理想表面的多尺度網(wǎng)格劃分、單位化幅值場(chǎng)向量的生成、幾何誤差系數(shù)的生成、尺寸誤差系數(shù)的生成、不同尺度誤差的融合，實(shí)現(xiàn)零件誤差表面的多尺度建模，同時(shí)達(dá)到計(jì)算時(shí)間與精度的平衡。
　　第3章:不同公差原則下，

3、零件表面形貌的多尺度表征模型中各誤差系數(shù)將大為不同。針對(duì)上述問(wèn)題，本章提出了各公差原則下零件表面模型幾何誤差與尺寸誤差系數(shù)的生成方法，實(shí)現(xiàn)了零件公差信息與幾何模型的統(tǒng)一。
　　第4章:通過(guò)研究考慮定位面幾何誤差影響條件下的定位誤差計(jì)算方法，分析機(jī)床幾何誤差、主軸誤差、工藝參數(shù)引起的誤差等多源誤差對(duì)零件精度的耦合機(jī)理，提出了多源誤差耦合作用下的刀具-零件接觸準(zhǔn)則，構(gòu)建了加工過(guò)程的幾何及物理模型;基于球頭銑刀的準(zhǔn)靜態(tài)及動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，

4、利用刀具的準(zhǔn)靜態(tài)變形與動(dòng)態(tài)位移響應(yīng)修正零件加工過(guò)程幾何模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)銑削表面形貌的多尺度仿真;最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本章所提出的方法。
　　第5章:通過(guò)仿真分析不同切削條件下的銑削表面形貌，揭示了不同切削參數(shù)對(duì)銑削表面粗糙度Ra的影響規(guī)律;提出了一種基于離散模態(tài)系數(shù)的銑削表面形貌的表征方法，該方法能夠反映刀具殘留輪廓的不規(guī)則程度，同時(shí)能夠更加直觀表征切削參數(shù)與零件表面形貌的關(guān)系。
　　第6章:基于MATLAB開(kāi)發(fā)了球頭刀5軸銑削