一、薄壁圆环零件加工过程中传热问题研究（论文文献综述）
张嘉,龙连春,吴奇[1]（2021）在《Inconel718微环形零件激光增材制造残余应力数值分析》文中认为选区激光熔化技术由于产生局部高温,材料发生不均匀变形,残余应力极大影响成形件质量。含空腔微型环形零件为数值模型研究对象,运用热弹塑性材料模型、金属粉末-固体两相转化及生死单元重启动技术,建立选区激光熔化过程热-力顺序耦合数值仿真模型,研究选区激光熔化增材中,零件残余应力分布规律及尺寸效应。计算结果与文献试验值对比验证有效性。研究结果表明,选区激光熔化加工微型环形零件,残余应力随着零件的曲率减小而增大,且压缩残余应力主要分布在零件的内、外壁,而拉伸残余应力主要分布在零件中径附近。残余应力随着增材高度的增加先减小后增大,并逐渐趋于稳定。
王家明[2]（2021）在《316L不锈钢薄壁圆环件激光增材成形关键工艺仿真研究》文中研究表明激光增材制造（Laser additive Manufacturing,LAM）是当前制造技术热点之一,该技术常以合金粉末或丝材作为原料,在高能激光束作用下熔化堆积成形为复杂形状的构件。与传统减材加工不同,激光增材制造是通过逐层沉积实现的增量制造,成形构件只需进行后处理就能直接投入使用,在确保构件性能的前提下大大缩短了生产周期,因此成为了众多学者的研究热点。但激光增材制造过程中热输入量大,熔凝过程复杂,众多的影响因素对薄壁件变形、微观组织等影响显着,仅靠实验研究的方式耗时耗力且成本较高,故本文采用仿真为主,实验为辅的方法开展研究,重点研究了激光功率、扫描速度、扫描方式等因素对激光增材制造316L不锈钢薄壁圆环件温度分布、变形、应力等的影响。首先,详细阐述了激光增材制造316L不锈钢薄壁圆环件的仿真理论基础,利用ANSYS workbench软件,在考虑材料热物性参数随温度变化的基础上,合理设置初始、边界条件,利用APDL参数化语言命令流加载高斯热源,并运用“生死单元”,建立了316L不锈钢薄壁圆环件三维瞬态有限元仿真模型,通过对比分析红外测温仪测得加工316L不锈钢薄壁圆环件时表面温度与采用同一参数下有限元仿真的温度数据,验证仿真有效性。其次,通过有限元仿真对316L不锈钢薄壁圆环件的温度场、应力场进行分析。研究了不同激光功率、扫描速度及扫描方式对其温度分布、熔池结构、变形和应力的影响,发现温度峰值、熔池尺寸,变形和残余应力均随着激光功率增大而增大,随扫描速度的降低而增大;保持激光功率、扫描速度不变,只改变扫描方式情况下,发现扫描方式对温度分布影响不大,对变形及残余应力的影响也无明显规律。最后,在仿真结果基础上,进行了316L不锈钢薄壁圆环件成形实验。观察其宏观形貌及金相组织,出现了“粘粉球化”、过熔、裂纹缺陷,并分析了缺陷成因。随后对比仿真优化参数与实验结果,选出一组制备316L薄壁圆环件的最优工艺参数:激光功率800W、扫描速度6mm/s,采用正常扫描方式。本文建立的有限元模型能有效仿真出激光成形过程中的温度分布、变形和残余应力随工艺参数变化的趋势,并通过结合实验数据获得了薄壁圆环件增材制造关键工艺参数,为激光增材制造316L不锈钢薄壁圆环件规模化应用提供有效指导。
李杨[3]（2021）在《PEEK薄壁圆环切削加工工艺研究》文中研究表明聚醚醚酮（Poly-Ether-Ether-Ketone,PEEK）是一种应用潜力巨大的新型半晶态聚合物,因其优异的性能成为集成电路主流点镀工艺中薄壁圆环模具的制备材料。然而,由于PEEK材料的高塑性以及薄壁圆环具有大尺寸、弱刚度、材料去除率高的特点,使得PEEK薄壁零件在制备过程中加工变形量大,造成加工精度较低问题,影响工件使用性能及下游产品精度。本文主要针对PEEK-550G薄壁圆环工件加工过程中的精度问题,结合材料性能研究,利用有限元仿真技术对工艺过程进行动、静力学分析,预测及控制变形,并开展相关测量与工艺试验,验证模型与工艺优选,为实际生产提供指导。研究了PEEK-550G材料的力学性能,获取了材料本构模型参数。通过单轴拉伸实验,获得PEEK-550G材料的力学性能,并基于实验数据拟合出PEEK-550G材料的本构模型,在ABAQUS有限元仿真软件中将拉伸试验复现,验证本构参数的准确性,为PEEK-550G材料的动静力学有限元仿真奠定参数基础。开展了PEEK-550G材料平面车削加工的实验与仿真研究。设计了正交工艺试验,对PEEK-550G材料进行平面切削加工,并利用粗糙度仪检测加工表面质量,分析车削参数对材料表面粗糙度Ra的影响程度,优选工艺参数。基于优选参数组合开展平面切削加工单因素实验,研究不同工艺参数对材料表面粗糙度Ra的影响规律。建立了PEEK-550G平面切削有限元仿真模型,据此研究刀具前角与工艺参数对加工过程中切削力、残余应力的影响规律,进一步揭示刀具与工艺参数对材料表面质量的影响。开展了PEEK-550G薄壁圆环装夹工况的仿真与实验研究。根据实际装夹工况,建立了PEEK-550G薄壁圆环装夹工况的静力学仿真模型,研究原始装夹条件下的工件及夹具的变形情况,分析不同夹具材质与结构尺寸对薄壁圆环变形的影响,并设计测量实验,利用位移传感器等仪器,提取不同装夹工况前后的薄壁圆环表面轮廓,分析不同装夹条件对工件径向、轴向、周向的变形情况,综合分析误差来源。开展了PEEK-550G薄壁圆环外圆车削的实验与仿真研究。进行PEEK-550G薄壁圆环的外圆车削单因素实验,利用三坐标测量仪测量工件圆度,研究工艺参数与工件圆度的关系,基于外圆车削实验,建立了PEEK-550G薄壁圆环的外圆切削有限元仿真模型,分析工艺参数对切削形貌、切削力、残余应力的影响,进一步说明对圆度的影响规律。最后通过外圆车削正交实验,进行参数优选,综合评估装夹与工艺参数优化方案对工件圆度、圆度偏差、直径偏差的影响,有效提升了PEEK-550G薄壁圆环的加工精度。
刘瑞坤[4]（2021）在《基圆盘内外圆柱面精密研磨技术与装置研究》文中研究表明基准级齿轮渐开线样板是齿轮渐开线计量领域内最高等级的实体标准器,1级精度齿轮渐开线样板的成功研制能健全我国齿轮精度溯源与量值传递体系,提高我国齿轮行业的整体制造水平。研制出基准级齿轮渐开线样板也是该重点研发计划的课题目标,为突破基准级齿轮渐开线样板实体标准器的制造理论与技术难题,大连理工大学高精度齿轮研究室基于纯滚动往复展成原理开发出双滚轮—双导轨式机械展成渐开线样板磨削装置,其核心元件基圆盘和导轨是该装置的绝对基准,因此研制出满足1级精度渐开线样板加工与检测的高精度基圆盘至关重要。为解决基圆盘内外圆柱面超精密加工工艺技术上的难题,开发出了一套基于环抛加工工艺的外圆柱面精密研抛装置以及一套基于液压膨胀芯轴驱动的内孔精密研磨工装。建立起基圆盘外圆环抛加工过程中系统几何运动模型,采用速度矢量分析法求解各个构件的速度矢量参数和位移矢量参数,并对装置在环抛机上不同放置位置下的基圆盘外圆柱面加工轨迹进行仿真。基于母线绕固定轴线回转形成圆柱面工作原理,研制出高精度密珠回转轴系。提出并研制了基于非对称V型块的高精度可调定位装置,用于基圆盘多自由度位置调整以及轴向锥度误差调整。研制出的球墨铸铁支撑底板可有效利用在环抛过程中厚度的减薄实现母线与其底面同向相切的基圆盘径向连续自动微量进刀,并为光隙法提供观测槽。另外开发出了滚针式十字垫圈以及自适应弹性联轴器,可提高基圆盘的轴向定位精度。本文完成了对密珠轴系、可调定位装置、基圆盘端面、研磨轴套等关键零部件的精化及装配,并在自主设计的碳化硼磨盘环抛机与精密车床上进行了外圆环抛与内孔研磨实验,得到了外圆柱面圆度误差为0.2μm、内孔圆柱度误差小于1μm且具有微观鼓形趋势内孔的基圆盘。本文研制的基于环抛加工工艺的外圆柱面精密研抛装置以及基于液压膨胀芯轴驱动的内孔精密研磨工装加工出来的基圆盘精度可达亚微米量级,显着了提高齿轮渐开线样板的加工与测量的基准精度,满足多功能基准级齿轮渐开线样板机械纯滚动展成磨削的要求。进而保证齿轮渐开线量仪标定与传递量值的精准,推进齿轮类相关产品质量的整体提高。
巫成[5]（2021）在《航空铝合金铣削仿真及薄壁框件加工变形的研究》文中研究指明科技兴国,航空业对零部件制造精度和产品可靠性要求不断提升。航空零件既要保证强度和结构稳定的要求,同时也追求质量小的原则,因而薄壁件得到了航空制造业的青睐。薄壁件形状复杂,在加工中整体材料去除量大,受切削力和热、摩擦、残余应力、加工环境等多方面影响,易出现加工变形,这始终困扰着精密制造业。为了推动航天业发展,亟待找到减小和抑制薄壁件加工变形的方法。本文主要研究航空薄壁框类零件,采用仿真和试验结合法找出减小和抑制加工变形的规律与措施。详细的研究内容如下:（1）首先通过切削原理将铣削全过程简化为单齿的三维斜角切削过程,再使用模拟仿真技术得出切削加工中刀具及工件的温度和应力分布、切屑的形态、三向切削分力以及工件沿不同路径下的切削变形。然后在三维斜角切削仿真的基础上建立了立铣削模型,再利用Python语言对有限元软件进行二次开发,通过软件内置Plug-ins模块将立铣削前处理建模过程封装到ABAQUS内核,从而生成了操作简单、参数化建模、图形交互的立铣GUI建模插件,大大提高了建模和仿真效率。最后利用立铣插件进行正交仿真实验,得出硬铝7050-T7451的铣削经验公式并通过试验验证其准确性。（2）利用得出的铣削经验公式,将经验铣削力施加“日”型薄壁框体侧壁上,利用控制变量法研究各侧壁连接方式对侧壁铣削变形的影响。通过仿真分析得出在壁厚、材料一定时,侧壁A和侧壁C的变形量与长纵比、长宽比变化成正相关;侧壁B的变形量与长宽比基本无关,而与长纵比成负相关;侧壁连接形式不同时加工变形亦不同,铣削面越大变形越明显。最后还研究了铣刀沿进给方向和轴线方向变化对三边固定一边自由侧壁的加工变形影响,得出铣刀位置变化对于侧壁加工变形的影响规律。（3）考虑零件初始残余应力,并通过仿真得出在加工顺序不同时整体加工变形量亦不同,对比确定最优的加工顺序并通过实验验证,最终得出“工”字型薄壁件采用分层分级阶梯加工顺序变形最小,比单侧依次加工小了43.6%,比对称分层加工小了35.3%;对于多框薄壁件采用“先+后×”隔框加工和斜对称加工顺序可以有效减小加工变形。三维斜角切削仿真呈现了立铣刀单齿切削的全过程,可预测加工中刀—工—屑的应力及温度分布;通过Python开发的三维立铣GUI插件实现了7050-T7451硬铝的铣削力及铣削变形的预测,提高了建模效率。“日”型薄壁框件自身结构尺寸与侧壁加工变形存在一定规律,可为研究复杂多框类薄壁件提供依据。此外,本文得出分层分级阶梯加工可减小“工”字型薄壁件加工变形量,“先+后×”的加工顺序可有效减小薄壁多框件的整体加工变形,这些加工策略对实际加工制造具有指导价值。
常雷[6]（2021）在《高速电主轴动态特性及多工况条件对其影响的研究》文中指出随着机械制造技术的飞速发展,高速电主轴成为了当今数控机床的核心部件,对其性能的要求也越来越高。电主轴是否具有优良的动态特性成为了确保机床加工精度高低的必要条件。轴承受预紧力的作用影响其接触刚度,高速时转速的变化导致轴承摩擦热的产生影响了接触变形进一步影响接触刚度。轴承作为电主轴的支撑部件其刚度又决定着电主轴的动态特性。本文以赫兹接触理论、摩擦理论、传热学、转子动力学理论为基础,分析多工况条件下的电主轴动态特性,得到以下成果:基于赫兹接触理论,建立了角接触球轴承的静力学模型以及拟动力学模型,分析了静态与高速两种不同状态时在预紧力的作用下轴承的接触变形、接触载荷、接触角的变化规律,得出轴承的接触刚度与预紧力之间的关系。基于摩擦学与传热学理论,建立了角接触球轴承的生热模型,分析预紧力、转速、接触角与摩擦力矩的变化规律。建立轴承的热传递模型,采用热阻抗法计算出轴承各个节点温度,进而推导出轴承各个零件的热位移。分析了温升与转速以及热位移与轴承参数的变化规律。考虑离心力的作用,最终分析出不同转速下热位移与刚度之间的变化规律。基于转子动力学理论,建立主轴系统动力学模型。由上述理论基础,分析出以下工况条件的电主轴动态特性:（1）考虑预紧力与温度的影响,得到预紧力与主轴系统各阶固有频率之间的变化规律并且描述出主轴系统的各阶振型,得出此工况条件下温升与主轴固有频率之间的变化规律。（2）建立高速切削加工时的主轴系统受力模型,得到此工况条件下主轴系统的固有频率随预紧力的变化规律。（3）建立轴承座安装不同心工况条件下的电主轴动力学模型。推导出主轴系统的运动微分方程。将安装存在的倾斜角与同轴度进行转化,计算出同轴度与主轴系统固有频率之间的变化规律,同时通过仿真分析验证此工况条件下主轴系统前三阶固有频率。最终计算出此工况条件对加工的影响。
孙启梦[7]（2021）在《大型弱刚性零件加工工艺优化及数控加工过程监测方法研究》文中研究说明铝合金具有良好的耐腐蚀性、优异的疲劳强度以及较高的比强度与比刚度,被广泛应用于轻量化的航空航天设备中。航空航天零件的特点是大型、壁薄,加工过程中易产生变形或变形不可控现象。如典型的大型回转体薄壁零件下端框,零件成形加工时要求高质量与性能。该零件壁厚较薄、刚度低、尺寸较大等特点造成加工工艺性差,难以保证加工精度和质量。当前生产中为达到质量要求,依靠经验采取减小切削用量的方式进行加工,大大降低了加工效率。同时工艺参数组合变化对加工的影响尚无完整的相关研究与结论,行业内亟需对其进行工艺基础实验与分析,提升其加工质量与效率。此外这类零件加工周期较长,加工中的不确定因素,如机床运行异常等会影响加工质量。因此需对其加工过程进行监测分析,保证加工过程的正常进行。本课题根据国家04专项课题（2018ZX04011001）的需求,以典型的航天薄壁结构件下端框的铣削加工工艺优化与加工过程监测为研究对象,开展了基础工艺问题的有限元仿真分析,以控制加工变形与提升材料去除率为目标的多目标工艺参数优化、铣削加工过程信号特征提取与分析、基于机床内部信号的加工过程监测方法等相关研究。本课题完成的主要研究内容如下:（1）构建了基于ABAQUS的大型弱刚性薄壁试件铣削加工仿真模型。依据研究对象的结构特点,确定了仿真分析中的模型尺寸、仿真模型建立方法与工艺参数组合。依据建立的有限元模型进行铣削加工仿真,研究了铣削工艺参数及其组合条件对控制薄壁件变形的影响。相关研究结果表明,采用高的切削速度和低的径向切深可以有效地减少薄壁件的加工变形。（2）优化了薄壁件铣削加工方法与加工工艺参数。基于显示动力学仿真模型,开展了薄壁件内外表面独立铣削和交替铣削方式的仿真分析,并以加工后的薄壁件变形情况作为评价加工方法优劣性的指标。在保证一定材料去除率的前提下,以主轴转速、径向与轴向切深,以及每齿进给量等工艺参数作为决策变量与约束条件,基于非支配排序多目标遗传算法获得了铣削加工过程中的工艺参数优化组合。相关研究结果表明,采用薄壁件内外表面交替切削方式可以获得较小的加工变形,实现建工质量的提升。（3）实现了一种基于机床内部信号的针对影响加工变形的主要因素铣削力的间接测量方法。采用快速傅里叶变换、小波包分解等方法对铣削加工中的内外部信号进行预处理,提取处理后信号在不同频带范围内的时频域特征值。通过分析计算,确定铣削力与机床内部信号之间的关联关系,将关联性高的特征作为铣削加工中的监测变量。最后通过神经网络训练,建立了基于机床内部信号的铣削力预测模型,以此实现铣削力的间接预测分析,本课题研究实现了大型弱刚性薄壁件的加工工艺优化与加工状态监测,对于提升航天航空结构件的加工质量与效率,以及我国航天工业的发展具有重要意义。
王廷章[8]（2020）在《半球薄壁复杂构件球头砂轮超精密磨削关键技术研究》文中进行了进一步梳理在航空航天、光学、微电子等领域中的核心器件呈现出结构复杂化、小型化、高加工要求化等发展趋势以增强其功能特性并减小特征尺寸。这些器件多采用难以加工的硬脆材料,这也增加了其制备难度。例如半球谐振子,即是一种典型的小口径薄壁复杂构件,是半球谐振陀螺仪的核心部件。半球谐振陀螺仪由于精度高、可靠性高、结构简单、工作寿命长、体积小、质量轻、抗冲击能力强等一系列特点而受到广泛关注,是执行高价值空间任务的首要选择,并且呈现出从空间向航海、陆地及单兵作战系统扩展的发展趋势。半球谐振子由中心杆和薄壁球壳组成,材料为熔融石英,超精密磨削是其目前有效的加工方式,但加工过程中极易与工具砂轮产生干涉进而导致加工过程失效。半球谐振子的加工质量直接决定了半球谐振陀螺仪的工作精度和使用寿命。所以半球谐振子的高质量加工是限制半球陀螺仪的导航精度和工作寿命提升的瓶颈难题。本文以半球谐振子为例,通过理论解析与实验相结合,从超精密磨削装备、工具砂轮和磨削工艺等方面入手深入研究薄壁复杂构件的超精密磨削工艺中的关键技术,并为其高质量加工提供理论及技术基础。为了提供超精密磨削薄壁复杂构件的设备基础,基于磨削工艺设计超精密磨削机床,建立该机床的运动和误差模型,分析机床静力学特性对加工精度的影响规律,进而研究机床的误差特性。基于工艺分析设计了砂轮主轴倾斜放置的机床结构及四轴联动运动方案。通过有限元辅助设计对比分析了龙门构型和T型构型的模态和谐响应特性,并采用龙门构型。根据机床功能和模块化设计,将机床结构分为床身、X-Y轴、工作台和Z轴四大功能模块。建立了综合考虑机床结构参数、安装误差和运动误差的误差分析模型,系统分析了各误差参数对复杂构件加工精度的作用机制和影响规律。在静力学特性分析的基础上,建立数学分析模型以研究静力学变形对加工精度的影响规律;最终建立机床样机并验证其可行性。为了研究球头砂轮在位电火花修整过程中运动参数和电参数对修整精度和表面质量的影响规律,分别采用理论建模和实验方法研究了运动参数与修整精度之间的映射关系并探索了电参数对面形精度和砂轮表面形貌的影响规律。基于螺旋理论建立的运动参数对修整精度影响的数学模型表明影响砂轮尺寸精度的误差主要来自与工具电极相关的误差,并且误差项对尺寸误差的贡献程度是相同的;影响面形精度的误差按顺序依次为砂轮主轴径向跳动,电极主轴径向跳动和异面误差。实验研究表明修整电参数将会影响砂轮修整的面形精度和表面质量,基于电参数与面形精度之间的拟合函数和灵敏度分析,发现影响面形精度最大的是开路电压、其次是占空比,最后是峰值电流和频率。对于砂轮表面形貌,随着单脉冲放电能量的增加,磨粒突出高度增加;采用高能量修整时,砂轮表面烧伤,金属基体重铸层覆盖砂轮表面,金刚石磨粒产生石墨化,从而影响砂轮磨削能力。为了理论研究曲面磨削过程中磨削纹路的形成机理并综合分析磨削参数对磨削纹路特征的影响规律,建立了磨削纹路的三维数学分析模型,定量分析了砂轮与工件间的转速比、进给速度、径向跳动幅值、磨削深度、工件直径和球头砂轮直径对磨削纹路的倾斜角度、空间周期及残留高度的影响规律。球头砂轮径向跳动产生单点磨削,磨削参数影响磨削轨迹点的分布和椭球磨削凹坑的形状,而磨削凹坑的重叠特性将影响磨削纹路。仿真结果表明:速比整数部分是影响磨削凹坑周向密度的主要因素,随着整数速比的增加,周向节距增加,磨削凹坑的重叠区域减小,导致空间周期和残留高度增加;速比的小数部分会影响磨削纹路的残留高度、空间周期和纹路倾斜角度;进给速度的增加导致经向节距、纹路倾角和空间周期增加;当砂轮转速较高时,径向跳动幅值和磨削深度对残留高度的影响程度有限;残留高度与工件直径呈现正相关性而与砂轮直径的关系为负相关。基于实验验证了该磨削纹路建模方法的有效性,同时探索了磨削纹路的抑制方法。为了探索薄壁复杂构件的超精密磨削工艺,建立了干涉求解数学模型和球头砂轮表面磨削区域分布数学模型,规划了球头砂轮的磨削轨迹并研究了其磨削特性。基于螺旋理论建立了数学模型,研究了砂轮主轴倾斜角度对C轴转台可转角度范围及磨削区域分布的影响规律,优化了砂轮主轴倾斜角度;探索了C轴转台角位移与球头砂轮表面磨削区域分布及砂轮磨损间的映射关系,规划了砂轮磨削轨迹。在磨削区域分布规律研究的基础上,探究了球头砂轮磨削薄壁复杂构件时相对磨削速度和最大未变形切屑厚度的变化规律。采用在位修整的球头砂轮在研制的磨削机床上对薄壁复杂构件半球谐振子进行了超精密磨削实验,加工过程中无干涉产生,表面粗糙度Ra由0.6158μm提升至0.0385μm,面形精度PV由4.5904μm提升至0.3374μm,从而验证了研制的超精密磨削机床、球头砂轮在位修整技术、磨削纹路抑制方法以及干涉求解数学模型的有效性与合理性。
郭昊[9]（2020）在《激光增材再制造喷嘴粉流集聚性规律分析》文中研究说明激光增材再制造技术作为近些年新兴起的一项技术已被各领域广泛关注及应用,其气粉流流场特性是影响零件成形质量和成形效率的重要因素。本文以气固两相流理论为研究基础,结合EDEM-FLUENT软件进行耦合仿真,探究多种因素对激光增材再制造同轴送粉粉流场集聚性的影响规律。通过引入焦点位置、焦点直径、径向粉流分布浓度、轴向粉流分布浓度、单位距离粉流体积浓度、焦点中心位置偏移量、有效加工范围内颗粒数量等衡量指标对不同条件下激光增材再制造同轴送粉粉流场进行数值模拟分析。同时通过相同送粉工艺参数进行实验验证,计算误差率保证在25%以下,说明采用DEM-CFD耦合方法模拟喷嘴粉流流场具有较高的准确性和一定的指导作用。通过DEM-CFD耦合方法研究喷嘴位姿对粉流场集聚性影响规律。结果表明,随着喷嘴与基体距离的增大,气流场形成紊流现象明显减小,反射进入中心光路的颗粒数量明显减少,当加工高度位于下焦点高度附近处,粉流场有较好的集聚效果,且有较高的颗粒浓度;随着喷嘴加工角度的增大,形成连续稳定的质量流量所需时间越长,质量流量有变小的趋势;粉流场整体偏移量增加,在有效地加工范围内颗粒的质量流量减小情况显着,上下焦点不明显。通过DEM-CFD耦合方法研究基体形态对气粉流场影响规律。结果表明在喷嘴中心轴线远离边界的过程中,壁面接触部分气流场紊流现象增加,侧壁低速区减小,负压范围减小,有效加工范围内颗粒数量呈指数趋势减小;随着薄壁基体厚度增加,气流场范围向两侧发展明显,加工中心点浓度逐渐降低,有效加工范围颗粒流量先增加后维持稳定,颗粒径向范围呈增大趋势;在弧面基体加工过程中,随着弧面曲率的增大,有效加工范围内颗粒数量减少,加工点位置颗粒浓度不断升高,凸面基体加工过程中颗粒的汇聚效果明显高于凹面基体,凸面基体气流场发展良好,凹面基体会形成较大的紊流范围影响加工,凸面基体的成形效果明显优于凹面基体。通过DEM-CFD耦合方法研究侧向风速对气粉流场影响规律。结果表明侧风对自由射流的影响较大,随着侧风速度增大,气流场整体偏移明显,且会产生颗粒溢出气流场现象,使保护气失去保护作用;冲击射流由于加工高度小,同轴射流区外边界气流速度较大,侧风对其影响效果较小,但侧风的存在会影响壁面射流区的范围及混合冲击区的低速锥形域,虽然浓度最高点受侧风影响较小,但基体表面颗粒整体的偏移一定程度上会改变激光熔覆的效果。通过DEM-CFD耦合方法研究粉末形态对气粉流场影响规律。结果表明在颗粒质量流量相同的情况下,颗粒粒径越小,弥散度越高,随着粒径的增加,上焦点位置逐渐下移,浓度逐渐降低,上焦点直径逐渐增大;下焦点位置同样呈下降趋势,浓度呈先升高后降低趋势,下焦点直径呈先减小后增大趋势,粒径在90～120μm之间颗粒的汇聚效果极优。随着近球形颗粒质量含量增加,下焦点位置下移,下焦点径向浓度和轴向浓度均减小,焦点直径变化不明显。随着材料密度增大,焦柱长度增大,上焦点上移,粉流集聚性减弱,下焦点下移,粉流集聚性增强。该论文有图122幅,表18个,参考文献69篇。
李家旺[10]（2020）在《铝合金圆环件热变形有限元分析与试验研究》文中认为航空发动机是集复杂化与精密化为一体的热力机械件。在发动机工作状态下,机匣受惯性力和外界气压影响,以及温差变化所产生的热载荷影响,是整个发动机装置的关键承载零部件。大尺寸轻合金环状壳体机匣件,加工繁杂,材料去除量大,周期长,加工过程所产生的切削热以及环境温度的变化,将导致生产的零件精度不达标。本文将机匣抽象为圆环件,对圆环件自身受热产生变形方面进行深入研究,通过理论、仿真和试验方法探究其热变形的变化规律及影响程度,为提高机匣件合格率和加工效率、降低生产成本作参照。本文主要研究内容如下:（1）研究铝合金圆环件不同温度场下的热变形,借助热力学基本理论推导稳态均匀温度场、稳态非均匀温度场下的圆环径向热变形理论求解公式,并与这两种温度工况下的有限元热变形仿真结果进行对比分析,说明传统稳态均匀温度场热仿真分析方法无法体现零件形体热变形非相似性特征。（2）以ZL114A铝合金圆环件为研究对象,提出基于热力转换的热变形仿真方法;开展不同环境温度下不同大小铝合金圆环件热变形试验研究,探究其径向热变形与内半径、外半径、壁厚、温差等因素的变化规律,并进行多元回归拟合分析;对比多元回归拟合结果与仿真结果,验证热力转换仿真模型的正确性。（3）以ZL114A铝合金工件二维模型为仿真对象,对比分析移动热源模型与正交切削模型下的工件表面层温度及其深度层温度分布情况,结果表明移动热源模型具有与正交切削模型温度仿真同等效果。为后续铝合金圆环件局部受热温度热变形仿真研究提供支持。（4）以ZL114A圆环件内径尺寸?278.85+0.0032为仿真对象,基于移动热源模型仿真研究工件表面层的温度场分布及其径向热变形位移场分布,探究其热变形规律,为机匣等精密件加工过程中的热误差消除提供重要参照与指导。
二、薄壁圆环零件加工过程中传热问题研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、薄壁圆环零件加工过程中传热问题研究（论文提纲范文）
（1）Inconel718微环形零件激光增材制造残余应力数值分析（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 模型描述 |
| 1.1 热分析 |
| 1.2 应力分析 |
| 1.3 材料属性 |
| 1.4 有限元模型 |
| 2 模型验证 |
| 3 计算结果与讨论 |
| 3.1 圆环直径对残余应力影响分析 |
| 3.2 增材高度对零件残余应力和变形的影响 |
| 4 结论 |
（2）316L不锈钢薄壁圆环件激光增材成形关键工艺仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 铁基合金激光增材制造研究现状 |
| 1.3 激光增材制造仿真研究现状 |
| 1.3.1 激光增材制造仿真软件总结 |
| 1.3.2 激光直接沉积增材仿真研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 316L不锈钢薄壁圆环件激光增材制造仿真建模及验证 |
| 2.1 激光增材制造仿真温度场基础条件 |
| 2.1.1 激光增材制造成形过程传热形式 |
| 2.1.2 粉末与激光的相互作用 |
| 2.1.3 温度场控制方程 |
| 2.1.4 初始条件与边界条件 |
| 2.2 激光增材制造仿真应力场基础条件 |
| 2.2.1 屈服准则 |
| 2.2.2 流动准则 |
| 2.2.3 强化准则 |
| 2.2.4 热弹塑性本构关系 |
| 2.2.5 316L不锈钢的力学性能参数 |
| 2.3 激光增材制造有限元仿真模型建立 |
| 2.3.1 激光增材制造过程有限元仿真模型的简化 |
| 2.3.2 几何模型的建立及网格划分 |
| 2.3.3 “生死单元”应用 |
| 2.3.4 初始条件与边界条件设定 |
| 2.3.5 激光热源模型的建立 |
| 2.3.6 激光热源加载 |
| 2.4 模型有效性验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 激光增材制造316L不锈钢薄壁圆环件成形仿真研究 |
| 3.1 仿真实验方案 |
| 3.2 激光增材制造温度场计算结果与分析 |
| 3.2.1 激光功率、扫描速度对温度场影响 |
| 3.2.2 激光功率、扫描速度对熔池的影响 |
| 3.2.3 扫描路径对温度场影响 |
| 3.3 激光增材制造应力场有限元模型建立 |
| 3.4 激光增材制造应力场计算结果与分析 |
| 3.4.1 激光功率、扫描速度及扫描路径对变形量影响 |
| 3.4.2 激光功率、扫描速度及扫描路径对残余应力影响 |
| 3.5 最优工艺组合探讨 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 激光增材制造薄壁圆环件成形实验 |
| 4.1 实验内容 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验设备 |
| 4.1.3 实验方案 |
| 4.1.4 金相分析方法 |
| 4.2 激光增材制造316L不锈钢薄壁圆环件实验结果 |
| 4.2.1 薄壁圆环件宏观形貌分析 |
| 4.2.2 金相结果分析 |
| 4.3 最优工艺参数选择 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 论文成果 |
| 专利成果 |
| 参与项目 |
（3）PEEK薄壁圆环切削加工工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 PEEK材料性能与本构的研究现状 |
| 1.2.2 PEEK切削加工的国内外研究现状 |
| 1.2.3 薄壁零件加工有限元仿真的国内外研究现状 |
| 1.3 国内外文献综述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 PEEK-550G力学性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 PEEK-550G材料有限元仿真概述 |
| 2.2.1 有限元仿真求解方式 |
| 2.2.2 PEEK-550G材料本构模型 |
| 2.2.3 材料失效分离准则 |
| 2.3 PEEK-550G拉伸实验 |
| 2.3.1 拉伸实验设计 |
| 2.3.2 PEEK-550G力学曲线 |
| 2.4 Johnson-Cook本构参数的确定 |
| 2.5 PEEK-550G拉伸仿真与本构参数验证 |
| 2.5.1 拉伸仿真模型的建立 |
| 2.5.2 本构参数验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 PEEK平面切削加工工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 PEEK-550G平面切削工艺实验 |
| 3.2.1 平面切削工艺实验设计 |
| 3.2.2 表面粗糙度极差分析 |
| 3.2.3 切削深度的影响 |
| 3.2.4 切削速度的影响 |
| 3.2.5 进给量的影响 |
| 3.3 PEEK-550G平面切削仿真 |
| 3.3.1 PEEK-550G平面切削仿真模型的建立 |
| 3.3.2 仿真过程与后处理 |
| 3.3.3 刀具前角的影响 |
| 3.3.4 切削速度的影响 |
| 3.3.5 切削深度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 PEEK薄壁圆环加工工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 PEEK-550G薄壁圆环装夹变形研究 |
| 4.2.1 PEEK-550G薄壁圆环装夹有限元仿真 |
| 4.2.2 PEEK-550G薄壁圆环装夹变形测量实验 |
| 4.3 PEEK-550G薄壁圆环外圆切削工艺试验 |
| 4.3.1 外圆切削工艺实验设计 |
| 4.3.2 进给量的影响 |
| 4.3.3 切削深度的影响 |
| 4.3.4 主轴转速的影响 |
| 4.4 PEEK-550G薄壁圆环外圆切削工艺仿真 |
| 4.4.1 外圆切削仿真有限元模型的建立 |
| 4.4.2 仿真过程与后处理 |
| 4.4.3 主轴转速的影响 |
| 4.4.4 切削深度的影响 |
| 4.5 PEEK-550G薄壁圆环切削工艺优化 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）基圆盘内外圆柱面精密研磨技术与装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 项目来源 |
| 1.3 内外圆柱面加工方法发展与研究现状 |
| 1.3.1 外圆加工方法发展与研究现状 |
| 1.3.2 圆柱内孔加工方法发展与研究现状 |
| 1.4 圆柱面加工新方法的提出 |
| 1.5 研究内容 |
| 2 基圆盘几何运动学模型分析 |
| 2.1 建立加工系统几何坐标系 |
| 2.2 速度矢量分析 |
| 2.3 偏心距对加工轨迹形态的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基圆盘内外圆柱面精密研抛装置研究 |
| 3.1 基圆盘外圆柱面精密研抛装置研究 |
| 3.1.1 研磨工装总体研制目标 |
| 3.1.2 高精度密珠轴系研制 |
| 3.1.3 高精度可调定位装置的研制 |
| 3.1.4 支撑底板与保护罩的研制 |
| 3.1.5 控制与电力系统开发 |
| 3.1.6 电机支架与弹性联轴器的研制 |
| 3.2 基圆盘内孔精密研磨工装研究 |
| 3.2.1 内孔锥度和端面与内孔母线垂直度的测量工装研制 |
| 3.2.2 基于液压膨胀芯轴的内孔研磨工装研制 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 装置关键零部件的精化与安装调试 |
| 4.1 装置关键零部件的精化修整 |
| 4.1.1 精化前的准备 |
| 4.1.2 芯轴的精化修整 |
| 4.1.3 高精度可调定位装置的精化修整 |
| 4.1.4 基圆盘端面的精化 |
| 4.1.5 研磨轴套的精化 |
| 4.2 装置搭建与安装调试 |
| 4.2.1 基圆盘外圆柱面精密研抛装置搭建 |
| 4.2.2 基圆盘内孔精密研磨工装搭建 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 研抛实验与测量 |
| 5.1 基圆盘内孔精密研磨与测量实验 |
| 5.1.1 基圆盘内孔精密研磨 |
| 5.1.2 内孔精度测量 |
| 5.2 基圆盘外圆柱面精密研抛实验 |
| 5.2.1 基圆盘外圆精密研抛与测量 |
| 5.2.2 偏心补偿 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）航空铝合金铣削仿真及薄壁框件加工变形的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 有限元切削仿真的研究现状 |
| 1.2.2 薄壁件加工变形的研究现状 |
| 1.2.3 薄壁框体零件加工变形的研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2 章 三维斜角热力耦合切削仿真 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 斜角切削仿真模型建立 |
| 2.2.1 材料的模型选择 |
| 2.2.2 切屑分离方法 |
| 2.2.3 摩擦模型 |
| 2.2.4 热传导 |
| 2.3 三维斜角切削仿真 |
| 2.3.1 材料参数设定 |
| 2.3.2 网格划分与载荷设置 |
| 2.3.3 切削仿真过程及结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Python语言开发三维侧壁立铣插件及试验验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ABAQUS的 GUI插件制作 |
| 3.2.1 ABAQUS二次开发方法 |
| 3.2.2 Python对 ABAQUS的二次开发 |
| 3.2.3 内核程序的编辑 |
| 3.2.4 插件组成与GUI图形界面的创建 |
| 3.3 三维侧壁立铣插件创建 |
| 3.3.1 刀具和工件模型的建立 |
| 3.3.2 立铣插件GUI界面创建 |
| 3.3.3 侧壁立铣插件的功能和原理 |
| 3.4 薄壁铝合金7050-T7451 立铣铣削力模型 |
| 3.5 立铣削实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 “日”型薄壁零件铣削侧壁变形仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿真模型的建立 |
| 4.2.1 基本假设 |
| 4.2.2 铣削力模型 |
| 4.2.3 铣削仿真方案 |
| 4.3 有关铣削位置的仿真 |
| 4.3.1 刀具进给方向变化对加工变形的影响 |
| 4.3.2 刀具轴线方向变化对加工变形的影响 |
| 4.4 不同结构尺寸的仿真 |
| 4.4.1 结构尺寸变量设定 |
| 4.4.2 长纵比和长宽比为变量的仿真 |
| 4.4.3 侧壁壁厚和零件材料为变量的仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5 章 加工顺序对薄壁零件整体变形影响的仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄壁件的加工顺序 |
| 5.2.1 “工”字型薄壁件的加工顺序 |
| 5.2.2 薄壁框体零件的加工顺序 |
| 5.2.3 初始残余应力施加 |
| 5.3 生死单元法的有限元仿真 |
| 5.3.1 “工”字型薄壁件加工过程仿真 |
| 5.3.2 加工顺序对薄壁多框件变形的仿真 |
| 5.4 试验验证 |
| 5.4.1 “工”字型铣削实验 |
| 5.4.2 试验结果及数据分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录 B 立铣插件内核程序 |
（6）高速电主轴动态特性及多工况条件对其影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高速电主轴的技术现状 |
| 1.2.2 滚动轴承的动力学现状 |
| 1.2.3 电主轴的动态特性研究现状 |
| 1.3 本课题研究目的和内容 |
| 1.3.1 本课题的研究目的 |
| 1.3.2 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 角接触球轴承的静动载荷分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 角接触球轴承几何模型 |
| 2.2.1 角接触轴承参数几何关系 |
| 2.2.2 初始接触角定义 |
| 2.3 角接触球轴承静载荷分析 |
| 2.3.1 角接触球轴承的预紧与轴向载荷分析 |
| 2.3.2 角接触球轴承的径向载荷与位移分析 |
| 2.4 角接触球轴承的拟动力学建模与分析 |
| 2.4.1 角接触球轴承滚动体运动学 |
| 2.4.2 角接触球轴承滚动体受力分析 |
| 2.4.3 转速对角接触球轴承参数的影响规律 |
| 2.5 角接触球轴承的刚度计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 考虑热效应与离心力效应的角接触球轴承刚度分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 角接触球轴承的安装方式对轴承刚度的影响 |
| 3.2.1 单列轴承的安装方式 |
| 3.2.2 双列轴承的安装方式 |
| 3.3 轴承产热分析 |
| 3.3.1 轴承的摩擦力矩与摩擦热 |
| 3.4 轴承系统热传递模型的建立 |
| 3.4.1 基于热阻抗法的传热方程的建立 |
| 3.4.2 轴承系统的热传递模型 |
| 3.5 轴承热位移的分析与计算 |
| 3.5.1 轴承零件的径向热位移 |
| 3.5.2 轴承零件的轴向热位移 |
| 3.5.3 离心力效应致变形的计算 |
| 3.6 考虑热效应与离心力效应的轴承刚度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 电主轴转子动力学建模及其动态特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主轴转子系统的动力学分析 |
| 4.2.1 转子的运动微分方程 |
| 4.2.2 转轴的运动微分方程 |
| 4.3 主轴单元刚度矩阵以及总矩阵的合成 |
| 4.4 主轴单元的质量矩阵及总矩阵合成 |
| 4.5 热工况对主轴系统动态特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于工况条件下的电主轴动态特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑切削力对电主轴动态特性的影响 |
| 5.3 考虑轴承座安装不同心工况下电主轴动态特性分析 |
| 5.3.1 轴承座安装不同心对轴承刚度的影响 |
| 5.3.2 轴承座安装不同心下主轴系统转子动力学建模 |
| 5.3.3 仿真验证 |
| 5.3.4 轴承座安装不同心对加工的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要研究成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文情况说明 |
| 致谢 |
（7）大型弱刚性零件加工工艺优化及数控加工过程监测方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究综述 |
| 1.2.1 金属切削仿真研究现状 |
| 1.2.2 薄壁件工艺参数优化研究现状 |
| 1.2.3 薄壁件多特征加工方法研究现状 |
| 1.2.4 加工过程信号采集与监控研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 课题的研究目标及研究主要内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 主要研究内容与章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 基于显示动力学的铣削仿真模型建立 |
| 2.1 基于有限元的切削仿真方法及其关键技术 |
| 2.2.1 有限元法基本理论 |
| 2.2.2 工件材料的本构模型 |
| 2.2.3 切屑分离准则与摩擦模型 |
| 2.2.4 网格划分与后处理方法 |
| 2.2 薄壁件加工工艺分析 |
| 2.2.1 下端框加工方案 |
| 2.2.2 影响薄壁件加工变形的主要因素 |
| 2.3 铣削加工仿真模型建立 |
| 2.3.1 工件与刀具材料参数 |
| 2.3.2 仿真几何模型尺寸于网格划分 |
| 2.3.3 加工变形与切削力的提取 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 薄壁件铣削仿真与工艺参数优化研究 |
| 3.1 金属切削的理论基础 |
| 3.1.1 金属切削过程中的力与变形 |
| 3.1.2 金属切削过程中的热 |
| 3.2 工艺参数对切削力与变形的影响 |
| 3.2.1 工艺参数及其组合条件的确定 |
| 3.2.2 单项工艺参数对薄壁件变形的影响 |
| 3.2.3 工艺参数组合条件对薄壁件变形的影响 |
| 3.3 薄壁件加工工艺参数的优化分析 |
| 3.3.1 铣削加工多目标优化方法的研究 |
| 3.3.2 基于NSGA-Ⅱ的铣削工艺参数优化模型 |
| 3.3.3 工艺参数优化结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 薄壁件铣削加工方法优化与实验研究 |
| 4.1 薄壁件内外表面铣削方法的加工仿真方法 |
| 4.1.1 铣削加工方法的定义 |
| 4.1.2 加工路径设置方法研究 |
| 4.2 加工方法对加工变形影响的仿真分析 |
| 4.2.1 单侧独立切削与双侧交替切削加工变形仿真 |
| 4.2.2 加工方法对薄壁件变形的影响分析 |
| 4.3 大径厚比弱刚性薄壁件加工实验与结果分析 |
| 4.3.1 加工实验方案设计 |
| 4.3.2 测量方案及加工质量评价方法研究 |
| 4.3.3 薄壁件加工精度的测量与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 铣削加工信号采集及监测方法研究 |
| 5.1 铣削加工信号采集平台搭建与实验方案设计 |
| 5.1.1 内部信号采集与监测系统开发 |
| 5.1.2 外部信号采集与监测平台搭建 |
| 5.1.3 监测平台整体架构与实验方案选择 |
| 5.2 铣削信号处理与特征提取方法 |
| 5.2.1 基于快速傅里叶变换的信号处理方法 |
| 5.2.2 基于小波包分解的铣削信号处理方法 |
| 5.3 铣削信号时频域特征提取与相关性分析 |
| 5.3.1 铣削加工信号特征提取方法 |
| 5.3.2 铣削加工内外部信号特征提取 |
| 5.3.3 机床内外部信号特征的关联性分析 |
| 5.4 基于机床内部信号的铣削力预测模型 |
| 5.4.1 BP神经网络 |
| 5.4.2 基于BP神经网络的铣削力预测模型建立 |
| 5.4.3 铣削力模型预测结果分析与实验验证 |
| 5.4.4 监测系统开发与功能集成 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）半球薄壁复杂构件球头砂轮超精密磨削关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 注释表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 研究的目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 |
| 1.2.1 机床的运动学与误差建模的研究现状 |
| 1.2.2 超硬磨粒砂轮修整技术的研究现状 |
| 1.2.3 硬脆材料超精密磨削纹路的研究现状 |
| 1.2.4 曲面类零件磨削模式的研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状简析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 薄壁复杂构件磨床设计及其精度分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 薄壁复杂构件的结构特点与工艺要求分析 |
| 2.3 薄壁复杂构件磨床的总体方案与结构设计 |
| 2.3.1 基于磨削工艺的磨床总体运动方案设计 |
| 2.3.2 薄壁复杂构件磨床的构型方案设计 |
| 2.3.3 磨削机床总体结构及关键部件设计方案 |
| 2.4 薄壁复杂构件磨床的误差建模及误差影响分析 |
| 2.4.1 基于螺旋理论的磨床运动与误差模型的建立 |
| 2.4.2 薄壁复杂构件磨床的误差模型与灵敏度分析 |
| 2.4.3 磨床结构参数对加工精度的影响分析 |
| 2.4.4 磨床运动及安装误差对加工精度的影响分析 |
| 2.5 薄壁复杂构件磨床静力学特性对加工精度的影响分析 |
| 2.5.1 薄壁复杂构件磨床三维仿真模型的建立 |
| 2.5.2 薄壁复杂构件磨床的静力学特性分析 |
| 2.5.3 静力学特性对加工精度影响的建模分析 |
| 2.6 薄壁复杂构件磨床的研制与实验验证 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 金刚石球头砂轮在位修整质量研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 细微粒金刚石球头砂轮在位电火花修整技术研究 |
| 3.3 修整过程运动参数对球头砂轮修整精度的影响分析 |
| 3.3.1 运动参数对球头砂轮修整精度影响的数学模型 |
| 3.3.2 运动参数对球头砂轮尺寸精度的影响分析 |
| 3.3.3 运动参数对球头砂轮面形精度的影响分析 |
| 3.3.4 砂轮精度模型的实验验证及转速对精度影响的实验研究 |
| 3.4 电参数对砂轮修整面形精度的影响规律分析 |
| 3.4.1 电参数对砂轮修整面形精度影响的理论研究 |
| 3.4.2 电参数对面形精度影响的实验研究及其规律分析 |
| 3.5 电参数对球头砂轮表面形貌特性的影响分析 |
| 3.5.1 电参数与砂轮表面形貌特征之间的关系分析 |
| 3.5.2 电参数对砂轮磨削性能的影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 曲面磨削纹路的三维仿真及其影响因素研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 球头砂轮动态特性与径向跳动影响因素分析 |
| 4.2.1 球头砂轮与工件的动力学特性分析 |
| 4.2.2 球头砂轮径向跳动影响因素研究 |
| 4.3 曲面磨削纹路的形成机理及三维仿真建模 |
| 4.4 加工工艺参数对磨削纹路特征的影响规律研究 |
| 4.4.1 砂轮和工件转速比对磨削纹路特征的影响分析 |
| 4.4.2 进给速度对磨削纹路特征的影响分析 |
| 4.4.3 径向跳动幅值和磨削深度对磨削纹路的影响分析 |
| 4.4.4 砂轮与工件半径对磨削纹路残留高度的影响分析 |
| 4.5 曲面磨削纹路仿真的实验验证与磨削纹路抑制研究 |
| 4.5.1 磨削纹路数值仿真结果的实验验证 |
| 4.5.2 曲面磨削的纹路抑制研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 薄壁复杂构件球头砂轮磨削工艺基础 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄壁复杂构件与球头砂轮干涉及其建模研究 |
| 5.2.1 薄壁复杂构件磨削过程中干涉分析数学模型 |
| 5.2.2 砂轮主轴倾角对磨削干涉的影响规律分析 |
| 5.3 薄壁复杂构件的球头砂轮超精密磨削轨迹规划 |
| 5.3.1 C轴转角对球头砂轮表面工作区域分布的影响分析 |
| 5.3.2 C轴转角对球头砂轮磨损的影响分析 |
| 5.3.3 球头砂轮超精密磨削轨迹规划及其分析 |
| 5.4 球头砂轮磨削的磨削速度和最大未变形切屑厚度研究 |
| 5.4.1 球头砂轮磨削薄壁复杂构件的磨削速度分析 |
| 5.4.2 球头砂轮磨削薄壁复杂构件的最大未变形切屑厚度分析 |
| 5.5 薄壁复杂构件的球头砂轮超精密磨削实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）激光增材再制造喷嘴粉流集聚性规律分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.2 激光增材再制造技术简介 |
| 1.3 喷嘴粉流场研究意义及研究现状 |
| 1.4 本文研究方法及研究内容 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 DEM-CFD耦合原理 |
| 2.2 DEM-CFD耦合软件 |
| 2.3 气固两相流研究理论基础 |
| 2.4 气粉流场分布特征 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 粉末流高斯分布模拟理论及实验概述 |
| 3.1 计算域确立 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.3 软件参数设定及耦合流程 |
| 3.4 标准球形颗粒高斯分布气固流场数值模拟 |
| 3.5 实验概述 |
| 3.6 章末小结 |
| 4 再制造同轴送粉喷嘴位姿对粉流场影响分析 |
| 4.1 喷嘴加工高度对同轴送粉粉流场影响分析 |
| 4.2 喷嘴加工角度对同轴送粉粉流场影响分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 再制造同轴送粉毛坯基体形态对粉流场影响分析 |
| 5.1 规则体毛坯基体边缘位置对同轴送粉粉流场影响分析 |
| 5.2 薄壁毛坯基体厚度对同轴送粉粉流场影响分析 |
| 5.3 弧面毛坯基体对同轴送粉粉流场影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 再制造同轴送粉侧风对粉流场影响分析 |
| 6.1 侧风对自由射流情况下粉流场影响分析 |
| 6.2 侧风对冲击射流情况下粉流场影响分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 再制造同轴送粉粉末性质对粉流场影响分析 |
| 7.1 粉末性质研究概述 |
| 7.2 颗粒粒径变化对同轴送粉粉流场影响分析 |
| 7.3 近球形粉末对同轴送粉粉流场影响分析 |
| 7.4 颗粒密度对同轴送粉粉流场影响分析 |
| 7.5 本章总结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）铝合金圆环件热变形有限元分析与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 切削热引起的热变形 |
| 1.2.2 环境温度变化引起的热变形 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 铝合金圆环件不同温度场热变形分析 |
| 2.1 传热学基本理论 |
| 2.1.1 导热微分方程 |
| 2.1.2 导热过程的单值性条件 |
| 2.2 圆环件热变形理论分析 |
| 2.2.1 圆环件弹性力学分析 |
| 2.2.2 圆环件热弹性力学分析 |
| 2.2.3 圆环件不同温度场热变形理论分析 |
| 2.3 铝合金圆环件热仿真分析 |
| 2.3.1 有限元软件热分析介绍 |
| 2.3.2 铝合金圆环件稳态均匀温度场热变形仿真分析 |
| 2.3.3 铝合金圆环件稳态非均匀温度场热变形仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 铝合金圆环件均匀受热变形规律研究 |
| 3.1 基于热力转换的圆环件热变形仿真方法 |
| 3.1.1 热变形非相似性特性分析 |
| 3.1.2 热力转换机理 |
| 3.1.3 圆环件径向热力转换模型 |
| 3.1.4 圆环件热力转换热变形仿真分析 |
| 3.2 铝合金圆环件热变形试验研究 |
| 3.2.1 试验条件 |
| 3.2.2 试验方案 |
| 3.3 铝合金圆环件热变形试验结果与分析 |
| 3.3.1 圆环件径向热变形试验结果 |
| 3.3.2 圆环件径向热变形回归分析 |
| 3.4 铝合金圆环件热力转换仿真结果与拟合公式结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 铝合金工件局部受热温度仿真模型对比研究 |
| 4.1 ZL114A铝合金性能简介 |
| 4.2 二维正交切削模型的建立与分析 |
| 4.2.1 正交切削仿真模型建立 |
| 4.2.2 正交切削模型温度仿真分析 |
| 4.3 移动热源模型的建立与分析 |
| 4.3.1 移动热源仿真模型建立 |
| 4.3.2 移动热源模型温度仿真分析 |
| 4.4 移动热源模型与正交切削模型的温度对比分析 |
| 4.4.1 工件表面层温度对比分析 |
| 4.4.2 工件深度层温度对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 铝合金圆环件局部受热温度热变形仿真研究 |
| 5.1 圆环件移动热源模型的建立 |
| 5.2 圆环件内径表面层温度仿真分析 |
| 5.3 圆环件内径表面层热变形仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (相关程序代码) |
四、薄壁圆环零件加工过程中传热问题研究（论文参考文献）
- [1]Inconel718微环形零件激光增材制造残余应力数值分析[J]. 张嘉,龙连春,吴奇. 机械工程学报, 2021(18)
- [2]316L不锈钢薄壁圆环件激光增材成形关键工艺仿真研究[D]. 王家明. 山东建筑大学, 2021
- [3]PEEK薄壁圆环切削加工工艺研究[D]. 李杨. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]基圆盘内外圆柱面精密研磨技术与装置研究[D]. 刘瑞坤. 大连理工大学, 2021
- [5]航空铝合金铣削仿真及薄壁框件加工变形的研究[D]. 巫成. 兰州理工大学, 2021(01)
- [6]高速电主轴动态特性及多工况条件对其影响的研究[D]. 常雷. 天津工业大学, 2021(01)
- [7]大型弱刚性零件加工工艺优化及数控加工过程监测方法研究[D]. 孙启梦. 东华大学, 2021(01)
- [8]半球薄壁复杂构件球头砂轮超精密磨削关键技术研究[D]. 王廷章. 哈尔滨工业大学, 2020
- [9]激光增材再制造喷嘴粉流集聚性规律分析[D]. 郭昊. 辽宁工程技术大学, 2020
- [10]铝合金圆环件热变形有限元分析与试验研究[D]. 李家旺. 湖南大学, 2020(08)