薄壁条形箱体铣削加工变形分析与预测研究

薄壁条形箱体类零件由于刚度弱、结构复杂、壁厚不均匀等特点，导致加工过程中加工变形严重，是实际生产过程中面临的技术难题，加工变形的仿真分析与预测是减小或抑制加工变形的基础性关键技术。本项目针对薄壁条形箱体零件结构要素多、加工变形大的共性问题，开展了箱体零件受力变形机理研究，结合铣削力、铣削热、加工变形试验研究，建立了基于矢量的瞬时铣削力模型、基于热源法的铣削温度场求解模型，分析了铣削力、夹紧力耦合作用下对加工变形的影响规律，提出了基于实数编码自适应遗传算法的铣削平面误差分析方法，建立了缸盖、箱体零件平面端铣加工变形有限元仿真分析预测模型，从而为提高薄壁条形箱体类零件的加工精度和质量稳定性，提供基础理论依据和方法指导。 2100433B

薄壁条形箱体类零件的加工变形是实际生产过程中面临的技术难题，加工变形的仿真分析与预测是减小或抑制加工变形的基础性关键技术。本申请拟以高功率密度发动机缸盖为研究对象，采用理论分析、实验研究与数值模拟相结合的方法，揭示铣削力、夹紧力耦合作用下的加工变形机理。（1）本申请针对薄壁条形箱体零件结构要素多、加工变形大的共性问题，开展零件受力变形理论研究、高速铣削瞬时动态铣削力模型研究、铣削加工变形分析及实验验证。（2）拟从理论上阐明薄壁条形箱体零件基本拓扑结构的受力变形机理，基于动态时变的端铣刀具-工件接触状态，多因素耦合作用下的端铣加工变形预测的关键科学问题。（3）项目研究成果对提高薄壁条形箱体类零件的加工精度和质量稳定性具有重要的学术价值和工程应用前景。

本书在高速切削加工技术及薄壁结构件工艺特点基础上，对薄壁结构件的切削变形进行了深入的探讨，阐述了薄壁结构件切削加工过程中的力学基础，弹性变形、弹塑性变形理论和原理， 并研究了薄壁结构件切削加工变形的应用技术，建立了薄壁件不同刀具位置处的三维稳定性模型，为薄壁零件铣削加工变形的控制和工艺参数优化提供理论依据。本书可作为学习金属切削原理、机床振动、CAD/CAM技术、机械加工技术、金属切削变形的大学高年级学生、研究生的教材，也可作为从事金属切削力学和动力学、CNC技术的科研工作者以及从事实际生产制造的工程师的学习参考书

内容介绍

《时空变形分析与预报的理论和方法》系统深入地讨论了顾及空间和时间关联信息的动态变形分析与预报的理论、方法及实际应用。全书共分五章。主要内容包括变形分析研究现状及进展；变形分析与预报方法综述，叙述和分析了现有国内外变形数据处理的理论和方法，概括性地评价和指出了各种方法的特点及适用场合；DDS法用于动态变形分析与预报，比较了时间序列分析中的BOX与DDS法，系统而详细地讨论了一种动态变形分析的时间序列分析方法及其建模步骤，提出了描述变形体稳定性及稳定性判据的依据；讨论了多因子关联分析及动态预报模型的建立，包括用基于灰关联分析的系统状态模型来建立变形因果关系方程和将等维新息和等维灰数递补相结合的动态预测法来进行变形成因分析和预测的新思想、新方法在第五章空间动态变形模型及其预报方法中，作者提出了用灰关联聚类分析方法来描述空间点之间的关系，推出了多点的时空非线性动态模型，使局部单点的变形分析转向空间多点的整体分析，该内容属于当前正在开发研究的新领域。

结合应用、面向应用、介绍基本理论和方法、开拓新的研究方向是《时空变形分析与预报的理论和方法》的基本立足点。在附录中还详细给出了各种算法的程序。

《时空变形分析与预报的理论和方法》可供从事变形监测和工程测量等方面的科技人员参考使用，也可作为高等院校相关专业的教师和研究生的参考书。

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