可转位面铣刀设计软件开发及结构参数优化

发布时间：2017-12-10 18:25

  本文关键词：可转位面铣刀设计软件开发及结构参数优化

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【摘要】：高速切削技术已广泛应用于航空航天、能源动力、模具、汽车制造等领域,高速切削刀具是其中的重要组成部分。刀具的切削性能的好坏会直接影响零部件的加工效率及加工精度。为了获得性能更加优良的刀具、缩短刀具设计的时间,本文建立了刀具的计算机辅助设计系统,实现了刀具的参数化设计并对刀具进行了结构优化。本文针对可转位面铣刀,通过分析其结构与几何参数,对面铣刀进行了分类,建立了可转位面铣刀几何模型,并推导出了刀具后角及副后角校验公式。通过对结构参数的分析和对比,最终选择出几个重要的几何参数作为可变参数。在此基础上,利用UG二次开发技术、数据库技术及MFC对话框,进行了菜单、对话框的设计及刀具三维模型的生成和装配,从而建立了可转位面铣刀参数化设计系统。利用该系统可以根据用户输入的参数自动生成刀具三维参数化模型,实现了可转位面铣刀的三维快速建模。运用有限元分析结合参数化设计系统,进行了刀具的模态分析和不同参数下的切削过程分析。获得了不同材料和结构参数下对应的固有频率,从而计算出了刀具的最高稳定转速,并分析了不同刀具结构参数下的切削力和切削温度的变化规律。分析并对比了四种不同类型的神经网络,挑选出最适合刀具知识提取及使用的模糊遗传神经网络来构建刀具设计专家系统。通过分析对比,确定了神经网络的具体参数,并在此基础上建立了可转位面铣刀智能设计系统,从而实现了可转位面铣刀的智能化设计。通过测试表明可转位面铣刀设计系统运行良好。参数化设计部分能够实现可转位面铣刀三维快速建模。智能设计部分能够推荐几何参数及加工参数,有限元分析结果表明,利用该参数设计的刀具切削性能优于普通商用刀具。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG714;TP311.52

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本文编号：1275459