多工序机械加工过程质量参数耦合机理及耦合度判定机制研究
发布时间：2021-06-09 08:31
多工序机械加工的灰色过程中,质量参数的耦合作用及误差流的传递、累积都加大了质量预测和控制的难度,进而影响最终的产品质量。本文立足于多工序机械加工过程,从数据驱动的质量预测出发,由表及里,挖掘质量参数的耦合作用机理及耦合度判定机制:首先针对机械加工过程的灰色性,从生产过程采集的产品数据着手,利用傅立叶变换强大的降噪功能,对新陈代谢GM（1,1）模型的预测残差进行修正,提出循环傅立叶修正新陈代谢GM（1,1）模型,不但补偿了系统的随机误差,而且能够滤去生产数据中的噪声,提高了预测精度;接着从导致质量问题的本质因素—质量参数出发,建立机床-夹具-工件-刀具组成的工艺系统坐标系群,对质量参数和工件进行数字化描述,识别和计算质量参数导致的各种误差,在机加工过程中建立基于误差流理论的质量特征的动态耦合作用机理和耦合模型;鉴于现有研究中没有衡量质量参数耦合程度及判断其置信度的指标,提出基于Mahalanobis距离质量参数耦合度和质量参数耦合度阈限的概念,并给出其计算公式,建立质量参数耦合度判定机制。将质量控制从单工序转向多工序,从单个参数转向多参数耦合,从事中控制转向事前控制,从静态转向动态,从局...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
致谢
第一章 绪论
1.1 课题的提出
1.1.1 制造质量控制的重要性
1.1.2 传统质量控制概述
1.1.3 传统质量控制的局限性
1.2 质量控制技术的研究现状
1.3 多工序机械加工的制造环境描述
1.3.1 多工序制造系统的相关对象定义
1.3.2 质量参数的耦合作用描述
1.4 论文研究的意义及主要内容
1.4.1 现有研究方法的不足和创新需求
1.4.2 论文的研究目的及意义
1.4.3 论文的研究内容
1.5 论文的关键问题及解决方法
1.6 本章小结
第二章 数据驱动的机械加工过程质量预测
2.1 机械制造系统的灰色性
2.1.1 灰色系统的概念
2.1.2 机械制造系统的灰色性
2.2 灰色模型
2.2.1 灰色模型概述
2.2.2 GM (1 ,1) 模型的建模流程
2.3 循环傅立叶修正新陈代谢GM(1,1)模型—CFGM(1,1)
2.3.1 概述
2.3.2 循环傅立叶修正新陈代谢GM(1,1)模型—CFGM(1,1)
2.3.2.1 傅里叶变换
2.3.2.2 CFGM(1,1)模型的建立
2.4 柴油机精磨柱塞工作外圆的轴径加工实例验证
2.5 本章小结
第三章 基于SOV 的质量参数动态耦合模型
3.1 多工序加工过程误差分析
3.2 工件的数字化表达
3.2.1 工件表达法的现状
3.2.2 工件的数字化模型
3.3 工艺系统坐标系数字化描述
3.3.1 工艺系统坐标系群的建立
3.3.2 坐标系转换
3.3.2.1 齐次变换矩阵
3.3.2.2 雅克比矩阵
3.4 质量参数动态耦合模型
3.4.1 质量参数耦合机理的产生及识别
3.4.2 耦合误差的计算
3.4.2.1 夹具误差
3.4.2.2 基准误差
3.4.2.3 安装误差
3.4.2.4 加工误差
3.5 基于误差流的多工序加工过程误差传递
3.5.1 误差流概述
3.5.2 多工序加工过程误差传递
3.6 本章小结
第四章 基于MAHALANOBIS 距离的质量参数耦合度判定机制研究
4.1 耦合度提出
4.1.1 耦合度的定义
4.1.2 Mahalanobis 距离
4.2 耦合度
4.3 耦合度阈限
4.4 质量参数耦合度判定机制
4.5 本章小结
第五章 实例分析
5.1 多工序加工过程介绍
5.1.1 零件的空间模型
5.1.2 加工工序工艺描述
5.2 加工过程建模
5.2.1 工位操作1 建模
5.2.2 工位操作2 建模
5.3 耦合度
5.4 耦合度阈限
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同构型的加工系统中尺寸偏差预测模型与方法[J]. 窦建平,戴先中,孟正大. 中国机械工程. 2007(22)
[2]过程质量控制的BP神经网络预测方法研究[J]. 郑唯唯,安会刚,杜涛. 新技术新工艺. 2007(09)
[3]灰色系统模型在机床热误差建模中的应用[J]. 李永祥,杨建国. 中国机械工程. 2006(23)
[4]基于误差流理论的多工位装配过程质量稳定性[J]. 赵家黎,郭伟,牛占文,于鸿彬. 机械工程学报. 2006(11)
[5]制造质量控制、溯源技术研究的新进展[J]. 曲兴华,叶声华,殷纯永,费业泰,徐毅. 中国机械工程. 1999(09)
[6]设计与制造中的质量问题[J]. 胡仕新,吴波. 机械与电子. 1999(01)
[7]加工误差及其预报建模研究[J]. 张琳娜. 计量学报. 1998(03)
[8]基于集成诊断模型加工质量的智能诊断系统研究[J]. 杨鸿鹏,林志航. 西安交通大学学报. 1997(09)
[9]基于神经网络和模糊逻辑的加工误差源诊断系统[J]. 陈康宁,林志航,杨鸿鹏. 西安交通大学学报. 1995(07)
[10]制造过程质量控制中误差流理论的研究[J]. 罗振璧,汪劲松,杨世明,谢景华,杨碧波. 机械工程学报. 1995(04)
硕士论文
[1]灰色模型的改进及其应用[D]. 尹逊震.南京信息工程大学 2007
[2]灰色系统建模理论及应用[D]. 李翠凤.浙江工商大学 2006
本文编号：3220247
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
致谢
第一章 绪论
1.1 课题的提出
1.1.1 制造质量控制的重要性
1.1.2 传统质量控制概述
1.1.3 传统质量控制的局限性
1.2 质量控制技术的研究现状
1.3 多工序机械加工的制造环境描述
1.3.1 多工序制造系统的相关对象定义
1.3.2 质量参数的耦合作用描述
1.4 论文研究的意义及主要内容
1.4.1 现有研究方法的不足和创新需求
1.4.2 论文的研究目的及意义
1.4.3 论文的研究内容
1.5 论文的关键问题及解决方法
1.6 本章小结
第二章 数据驱动的机械加工过程质量预测
2.1 机械制造系统的灰色性
2.1.1 灰色系统的概念
2.1.2 机械制造系统的灰色性
2.2 灰色模型
2.2.1 灰色模型概述
2.2.2 GM (1 ,1) 模型的建模流程
2.3 循环傅立叶修正新陈代谢GM(1,1)模型—CFGM(1,1)
2.3.1 概述
2.3.2 循环傅立叶修正新陈代谢GM(1,1)模型—CFGM(1,1)
2.3.2.1 傅里叶变换
2.3.2.2 CFGM(1,1)模型的建立
2.4 柴油机精磨柱塞工作外圆的轴径加工实例验证
2.5 本章小结
第三章 基于SOV 的质量参数动态耦合模型
3.1 多工序加工过程误差分析
3.2 工件的数字化表达
3.2.1 工件表达法的现状
3.2.2 工件的数字化模型
3.3 工艺系统坐标系数字化描述
3.3.1 工艺系统坐标系群的建立
3.3.2 坐标系转换
3.3.2.1 齐次变换矩阵
3.3.2.2 雅克比矩阵
3.4 质量参数动态耦合模型
3.4.1 质量参数耦合机理的产生及识别
3.4.2 耦合误差的计算
3.4.2.1 夹具误差
3.4.2.2 基准误差
3.4.2.3 安装误差
3.4.2.4 加工误差
3.5 基于误差流的多工序加工过程误差传递
3.5.1 误差流概述
3.5.2 多工序加工过程误差传递
3.6 本章小结
第四章 基于MAHALANOBIS 距离的质量参数耦合度判定机制研究
4.1 耦合度提出
4.1.1 耦合度的定义
4.1.2 Mahalanobis 距离
4.2 耦合度
4.3 耦合度阈限
4.4 质量参数耦合度判定机制
4.5 本章小结
第五章 实例分析
5.1 多工序加工过程介绍
5.1.1 零件的空间模型
5.1.2 加工工序工艺描述
5.2 加工过程建模
5.2.1 工位操作1 建模
5.2.2 工位操作2 建模
5.3 耦合度
5.4 耦合度阈限
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同构型的加工系统中尺寸偏差预测模型与方法[J]. 窦建平,戴先中,孟正大. 中国机械工程. 2007(22)
[2]过程质量控制的BP神经网络预测方法研究[J]. 郑唯唯,安会刚,杜涛. 新技术新工艺. 2007(09)
[3]灰色系统模型在机床热误差建模中的应用[J]. 李永祥,杨建国. 中国机械工程. 2006(23)
[4]基于误差流理论的多工位装配过程质量稳定性[J]. 赵家黎,郭伟,牛占文,于鸿彬. 机械工程学报. 2006(11)
[5]制造质量控制、溯源技术研究的新进展[J]. 曲兴华,叶声华,殷纯永,费业泰,徐毅. 中国机械工程. 1999(09)
[6]设计与制造中的质量问题[J]. 胡仕新,吴波. 机械与电子. 1999(01)
[7]加工误差及其预报建模研究[J]. 张琳娜. 计量学报. 1998(03)
[8]基于集成诊断模型加工质量的智能诊断系统研究[J]. 杨鸿鹏,林志航. 西安交通大学学报. 1997(09)
[9]基于神经网络和模糊逻辑的加工误差源诊断系统[J]. 陈康宁,林志航,杨鸿鹏. 西安交通大学学报. 1995(07)
[10]制造过程质量控制中误差流理论的研究[J]. 罗振璧,汪劲松,杨世明,谢景华,杨碧波. 机械工程学报. 1995(04)
硕士论文
[1]灰色模型的改进及其应用[D]. 尹逊震.南京信息工程大学 2007
[2]灰色系统建模理论及应用[D]. 李翠凤.浙江工商大学 2006
本文编号：3220247
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