基于進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的薄壁件銑削變形分析與預(yù)測(cè).pdf

1、隨著我國(guó)制造業(yè)水平的不斷提高，薄壁件在航空航天、兵器等國(guó)防裝備產(chǎn)品的制造中有著廣泛地應(yīng)用。薄壁件形狀較為復(fù)雜，其表面加工精度要求較高。在銑削加工過(guò)程中，由于受到切削力、切削熱等作用容易產(chǎn)生變形，影響零件的加工精度以及工件的使用性能，降低其加工效率。因此，對(duì)薄壁件加工過(guò)程中的加工變形進(jìn)行研究，并有效地控制其加工變形對(duì)航空航天、兵器等制造業(yè)具有十分重要地意義。
　　在薄壁件加工過(guò)程中，不同的刀具結(jié)構(gòu)對(duì)加工過(guò)程中切削力、切削熱等的影響很

2、大，產(chǎn)生不同程度的加工變形，甚至影響其加工效率。本文從研究刀具結(jié)構(gòu)這一影響因素出發(fā)，合理地確定薄壁件加工的刀具結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加工變形的有效控制。本文主要進(jìn)行了以下研究工作：
　　(1)實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化刀具庫(kù)的開(kāi)發(fā)，基于UG二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，將參數(shù)化設(shè)計(jì)思想與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用于參數(shù)化刀具庫(kù)的開(kāi)發(fā)，建立一個(gè)具有良好用戶(hù)界面的參數(shù)化刀具庫(kù)，并為薄壁件銑削加工過(guò)程仿真提供刀具三維模型設(shè)計(jì)。
　　(2)研究分析了仿真模擬的關(guān)鍵技術(shù)，通

3、過(guò)調(diào)用參數(shù)化刀具庫(kù)創(chuàng)建了刀具三維幾何模型，導(dǎo)入ABAQUS有限元軟件，并建立了薄壁件銑削加工過(guò)程仿真模型，基于熱力耦合作用模擬了鋁合金7050-T7451薄壁件銑削加工過(guò)程，研究分析了薄壁件加工過(guò)程中的加工變形，通過(guò)對(duì)仿真計(jì)算得到的加工變形數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，從而驗(yàn)證了薄壁件銑削加工過(guò)程仿真模型的合理性、正確性。
　　(3)以薄壁件銑削加工有限元模型為基礎(chǔ)，基于遺傳進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了加工變形預(yù)測(cè)模型，獲得了刀具幾何參數(shù)和銑

4、削加工變形之間的非線(xiàn)性映射關(guān)系。以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值和閾值為設(shè)計(jì)變量，建立了初始權(quán)值和閾值的優(yōu)化模型，通過(guò)具有全局尋優(yōu)能力的遺傳算法求解最優(yōu)的初始權(quán)值和閾值。最后，以刀具幾何參數(shù)（前角、后角、螺旋角）為設(shè)計(jì)變量，建立了以最小化最大銑削加工變形為目的優(yōu)化模型，采用遺傳算法技術(shù)進(jìn)行求解，通過(guò)遺傳算法對(duì)刀具幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得一組優(yōu)化后的刀具前角、后角以及螺旋角，為薄壁件銑削刀具的合理設(shè)計(jì)與選擇提供切實(shí)可行的理論基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)薄壁件銑削