一、设计参数对主轴系统动柔度影响规律的仿真分析（论文文献综述）
陈玮峥[1]（2021）在《考虑载荷工况的机床主轴精度测试与空间误差分析》文中提出
侯鹏荣[2]（2021）在《铝合金LF 21微铣削表面形貌仿真研究》文中研究表明铝合金LF 21对可见光、热和电磁波具有较强的反射能力,LF 21波导细缝阵列结构被广泛应用于波导雷达天线中。雷达天线的电气性能直接受细缝阵列结构侧壁表面粗糙度影响。然而,铝合金LF 21强度和硬度较低,塑性较高,在切削力作用下易发生塑性流动而产生挤压、堆积等缺陷。细缝阵列结构刚度较低,在切削力、夹紧力、切削热和残余应力等作用下,易发生变形。常规铣削加工工艺难以满足波导细缝侧壁表面粗糙度要求。微铣削技术能实现复杂几何特征介观尺度零件/结构高精密加工,是波导细缝阵列结构的潜在有效加工技术手段。但微铣刀直径较小、刚度较低,每齿进给量与刀尖圆弧半径相当,微铣刀易磨损。再加上微铣削过程动态特性复杂,细缝阵列结构侧壁表面形貌形成机理复杂,表面粗糙度难以预测。此外,微铣削过程中的材料弹性回复现象、最小切削厚度现象、金属切削死区的摩擦作用等对加工表面形貌的影响也不容忽略。因此,本文对铝合金LF 21微铣削表面形貌仿真及表面粗糙度预测进行了研究。具体研究内容如下:将切削加工理论与过程仿真技术相结合,建立了基于DEFORM 3D的铝合金LF 21微铣削过程仿真模型,实现了铝合金LF 21微铣削加工刀具磨损预测,并推导出刀尖圆弧半径和刀具磨损之间的量化关系。建立以最小切削厚度为界,考虑刀具磨损及刀具跳动的微铣削力模型。结合微铣削成形机理和特点,建立了系统动力学模型;采用动柔度耦合法,结合Timoshenko悬臂梁理论与锤击实验,求解整个系统的刀尖频响函数,通过模态识别获得系统动力学模型参数;在次摆线理论基础上,考虑刀具磨损、跳动、变形、振动等影响因素,推导出任意刀刃上轴向微元离散点切削轨迹模型。以时间步长为增量,求解出所有刀刃上轴向微元轨迹点,基于刃形复映原理,获得微铣侧壁表面形貌;利用MATLAB的APP设计工具,开发了细缝阵列结构侧壁表面形貌仿真软件,实现了微铣削力信号预处理、微铣削力与刀具径向跳动模型参数识别、细缝侧壁表面形貌仿真及表面粗糙度预测等功能。本文研究可实现任意切削参数下的LF 21波导细缝阵列结构侧壁表面形貌仿真和表面粗糙度预测,为波导细缝加工切削参数优化提供理论和技术基础,有利于LF 21微铣削技术的产业化推广应用。
陈胜珉[3]（2021）在《面向洁净加工的铝合金零件铣削参数对表面质量影响研究》文中研究表明在激光聚变装置中,随着激光功率的增加,打靶后产生的悬浮颗粒污染物也大幅增加。污染物吸附在工件表面,使得表面损伤进一步扩大,影响激光通量和打靶精度,故装置对于洁净度的控制有着较高要求。装置中广泛使用的铝合金构件表面质量和润湿性能对洁净度的维持有重要影响,所以从机械加工角度探究在铣削和清洗过程中工艺参数对最终洁净度的影响具有重要意义。首先,本文通过有限元仿真模拟5083铝合金的铣削过程,建立热力耦合模型。考虑切削热和切削力对于工件表面应力和温度的作用,分析铣削参数的改变对于表面质量的影响。提取温度和应力变化曲线,分析铣削过程中工件表面在不同阶段时温度、应力的变化情况,将工件表面残余应力和节点坐标并进行统计分析,得到残余应力与粗糙度关于铣削参数的变化规律。其次,根据铣削得到的铝合金表面,以Wenzel方程模型为理论基础进行不同表面液滴滴落过程的流体仿真建模。将仿真结果与实验得到的液滴形态作比较,验证模拟的可靠性。测量液滴在不同表面稳定状态时的接触角,得到接触角关于铣削参数的变化规律,分析表面粗糙度和接触角的联系。再次,进行与仿真铣削参数相同的单因素铣削实验,验证仿真得到的规律。由于实际加工过程中主轴转速过大时存在振动现象,对实验结果产生影响。在铣削过程中存在切削液和切屑的污染,铣削完成后进行等离子体清洗,清洗后表面接触角得到大幅度降低。将不同加工参数得到的工件进行等离子清洗,探究不同铣削参数对清洗后接触角的影响。最后,响应曲面设计对铣削参数进行优化。分别得到表面粗糙度、等离子清洗后的接触角,油污残余量对于铣削参数的预测公式,铣削参数对于响应变量的交互作用。以及不同响应变量对应的最佳铣削参数组合,为实际铣削加工铝合金工件提供实验参数指导。
付祥夫[4]（2020）在《车削大螺距螺纹刀具振动与磨损耦合机制及其切削稳定性》文中指出大螺距螺纹件作为数控龙门移动立式车铣床和数控大型多工位压力机的关键部件,其车削加工时具有大进给、大切深和低转速的特点,由此导致切削速度与进给速度匹配不合理,切削力倍增,进而造成工艺系统发生强烈振动。非线性多强场耦合作用下,刀具与工件之间的颤振改变刀-工摩擦副之间的接触关系,导致其摩擦学系统呈现动态变化,进而造成刀具磨损形态发生改变,并致使大螺距螺杆车削过程中的稳定性难以得到保证,无法完成大螺距螺纹面的高品质加工,成为大螺距螺杆切削效能大幅度提高的瓶颈。本文针对车削加工大螺距螺杆存在的上述问题,进行车削大螺距螺纹刀具振动与磨损耦合机制及其切削稳定性研究。通过研究大螺距螺杆车削加工工艺系统动力学特性,揭示切削刀具振动与磨损交互作用规律和耦合机制;进一步结合工件加工精度和表面质量预测,提出切削稳定性控制方法。对确保大螺距螺纹件高品质加工,完善车削大螺距螺纹刀具设计理论,推动高效切削技术的发展具有重要的理论意义和工程应用价值。主要内容包括:基于“广义动力学空间”概念,扩大动力学研究的空间尺度,将整个切削加工系统作为一个整体进行研究。考虑振动造成刀具实际工作角度的变化和“类再生效应”造成瞬时切削层厚度的变化,构建大螺距螺杆瞬时切削力模型;构建大螺距螺杆车削工艺系统动力学模型,表征工艺系统在切削力及机床主轴等驱动机构不平衡运转载荷激励下的动力学行为;考虑刀具空间位置对工艺系统的动态变化影响,构建大螺距螺杆车削工艺系统刚度场和模态场仿真模型;通过所建立机床-刀具、机床-工件的频响函数,叠加机床激励和切削力对大螺距螺纹车削加工系统的影响,构建基于广义动力学空间大螺距螺纹车削工艺系统综合频响模型。车削大螺距螺纹刀具磨损的摩擦学行为与其动力学行为紧密联系。通过对刀具振动信号和刀具磨损量在时间历程下轮廓曲线进行互相关分析,建立二者非线性关系方程;通过振动作用下的大螺距螺纹车削仿真模型,对振动振频和振幅影响温度场、应力场和刀具磨损量的成因进行分析;研究车削大螺距螺纹刀具表面振动磨损形态、磨损量演变过程与切削力和刀具振动交互作用影响规律,构建振动影响下的大螺距螺纹车削刀具磨损模型,阐明刀具振动磨损耦合机制;通过对刃口结构和切削参数的优选,抑制振动对磨损的影响,提出刃口刃形保持性控制方法。从而实现刃口磨损均匀,提高刀具寿命。大螺距螺纹面的加工精度和表面质量直接影响着大螺距螺杆的使役性能。建立在工件坐标系下三维移动力作用的大螺距螺杆振动力学模型;建立了工件自激和刀-工耦合振动下的工件加工精度预测模型,分析了振动对螺杆大径、小径及左、右螺纹面牙型半角精度的影响程度;建立刀-工耦合振动下的表面形貌预测模型,分析了振动对工件表面轮廓线波形的影响规律;构建表面粗糙度与振动加速度信号特征值的关系方程,表征切削过程中振动对表面形貌的影响机制;通过大螺距螺纹件专用跟刀架来提高工件整体的刚性,抑制工件振动,从而有效提高工件加工精度和表面质量。切削稳定性能够保证大螺距螺杆高品质创成加工。通过对大螺距螺杆车削加工工艺路线的合理规划,提出车削大螺距螺杆加工工序;采用人工蜂群算法对精加工切削参数进行多目标优化,并基于动力学稳定域和瞬时切削力模型进行切削参数优选;以机械加工工艺路线（加工工序、加工机床、加工刀具和进刀方向）、切削参数和加工精度及加工表面一致性为优化变量,以车削稳定性为优化目标,建立大螺距螺杆车削稳定性控制模型,进行大螺距螺纹稳定性实验,验证大螺距螺纹车削工艺系统控制方法可靠性。
邓萌[5]（2021）在《车床主轴动静态刚度特性分析及综合优化方法》文中进行了进一步梳理机床的动静态刚度直接影响机床的加工精度及加工效率,是衡量机床性能的重要指标。主轴作为机床的核心零件,提高其结构刚度一直是重要的研究方向。通过结构优化的方式提高其动静刚度,可以有效提高机床的加工精度和加工效率。本文以CK6140机床作为研究对象,通过建模与分析,研究主轴结构动静态刚度的主要影响因素及影响规律,进而探索一种实现主轴静动刚度综合提高的方法,主要研究内容如下:第一章分析了机床结构优化研究、刚度优化研究及神经网络应用于机构优化的国内外研究现状,总结了目前研究与应用中存在的不足,提出了“车床主轴动静态刚度特性分析及综合优化方法”研究课题,并介绍了课题研究的思路及主要内容。第二章为了研究结构参数变化对主轴静刚度影响规律,建立了机床主轴三维模型,运用有限元软件研究各设计参数对主轴敏感变形方向变形量的影响规律,筛选出显着影响主轴静刚度的结构参数;运用正交实验法分析结构参数对主轴静刚度影响显着程度并进行相关性分析;在单一变量情况及多变量情况下研究敏感设计参数对主轴静刚度影响规律。第三章为了研究结构参数变化对主轴动刚度影响规律,通过对动刚度求偏导,分析得到主轴动刚度随固有频率增大而增大的关系;对主轴进行模态分析获得前六阶固有频率,以主轴一阶固有频率作为衡量标准,通过分析对比结构参数变化对一阶固有频率影响规律,筛选出显着影响主轴动刚度的结构参数;在单一变量情况及多变量情况下研究敏感设计参数对主轴动刚度影响规律。第四章为了表征结构参数与主轴动静刚度间的非线性关系,结合遗传算法和BP神经网络建立映射模型,以前两章研究筛选出的主轴结构参数作为神经网络训练样本中的输入值,根据刚度定义式选择表征动静刚度的性能参数最大变形量?,位移幅值s作为训练样本的输出指标。为使优化后的主轴强度及固有频率满足设计标准且主轴质量保持不变,增加结构参数与最大应力?,一阶固有频率f,质量m间的映射模型,最终获得一个5个输出参数的映射模型,用于后续结构优化模型的建立。第五章为了实现提高主轴静动刚度的最终优化目标,以筛选出的主轴结构参数为设计变量,建立结构优化数学模型,其中,约束条件中主轴结构参数与主轴性能间的非线性关系,由前文所得主轴性能参数映射模型进行表征。对机床主轴结构参数进行优化,获得最优结构参数水平组合。建立优化后的机床主轴模型,并运用有限元分析对其进行动静态性能分析,将获得的机床主轴各项性能参数指标与优化前的相应数据进行对比分析。结果表明主轴静刚度增幅14.09%,动刚度增幅16.04%,主轴性能得到优化。第六章总结本文研究工作,对后续研究进行了展望。
董成林[6]（2020）在《一种新型五自由度混联机器人的参数化建模与集成设计方法研究》文中指出本文密切结合我国高端装备制造中对大型构件现场加工的重大需求,系统研究了一种高性能五自由度混联加工机器人的构型创新、参数化建模与性能评价,以及基于综合性能驱动的设计理论与方法,并开展了与这些研究内容相关的实验验证工作。全文取得了以下创新性成果:（1）构型综合、优选与机构创新从分析平面运动链的共面约束入手,提出一种综合一类过约束1T2R（T——平动,R——转动）并联机构构型的新方法,具有可视性好、简单直观,易于工程技术人员掌握等优点。提出了按照末端位姿能力恰当性、支链结构力学合理性、装备可重构性等遴选适合制成加工机器人模块的选型准则。根据上述构型综合方法和选型准则,创造性地发明了一种新型五自由度混联机器人——Tri Mule,具有模块化程度高、可重构能力强等优点,可用于搭建形式多样的机器人化作业单元与制造系统,应用前景广阔。（2）参数化建模与性能评价将旋量理论与结构力学有机结合,提出了一套Tri Mule机器人运动学、刚体动力学、静刚度及弹性动力学参数化建模方法,所建模型具有列式简洁且力学意义清晰的优点。在此基础上,针对加工用机器人的多种性能需求,利用矩阵奇异值理论和模态分析理论,建立了一套评价1T2R机构与整机系统运动学和动力学性能的评价指标体系,并借助响应面分析全面清晰地揭示出关键参数对系统局部和全域性能的影响规律,进而为指导Tri Mule机器人整机系统的集成设计提供了重要的理论依据。（3）基于综合性能驱动的设计理论与方法提出了主参数驱动、层次化和局部性能替代等设计策略,为降低Tri Mule机器人系统的设计复杂度和提高设计效率提供了一套行之有效的设计思路。在此基础上,采用主参数驱动的关联设计、子系统静刚度匹配与CAD-CAE信息交互等设计思想和设计手段,提出了一种兼顾工作空间/机构体积比、加减速能力和静动态特性等多种性能的优化设计方法,形成了一套集机械结构方案设计、关键参数优化设计、综合性能快速预估与驱动器参数选型于一体的Tri Mule机器人数字样机设计体系和设计流程,进而为工程样机的开发奠定了坚实的理论基础。利用本文提出的设计理论与方法,成功研制出Tri Mule-600机器人工程样机。实验研究结果表明,该机器人任务空间/机构体积比达到2.7;末端参考点最大线速度和线加速度达到60 m/min和1G;末端参考点切向最小静刚度与整机系统一阶固有频率在任务空间80%内优于2.1 Nμm和24 Hz。所开发的工程样机综合性能优良,已在铝合金薄壁结构件镜像铣削、铝合金/复材/钛合金叠层构件螺旋铣孔等应用中得到了验证。本文研究成果对丰富和发展混联机器人的设计理论与方法,促进我国高性能机器人化加工装备的自主创新和工程应用具有重要的理论意义和实用价值。
何春雷[7]（2019）在《铝合金超精密车削表面微观形貌对衍射效应影响的研究》文中研究指明超精密车削技术广泛应用于大型金属反射镜的制造,然而直接超精密车削加工的金属镜面应用于可见光波段的时候,会出现严重的衍射效应,导致镜面的光学性能降低,甚至无法使用。为抑制衍射效应,目前普遍对超精密车削镜面进行抛光加工。但抛光工艺加工时间长,成本高,很难满足高质量镜面批量生产需求。为了采用超精密车削技术获得在可见光波段无衍射效应影响的铝合金镜面,本文针对超精密车削镜面衍射效应的根源和抑制技术开展了研究。首先,本文回顾和总结了学者们在表面粗糙度建模、表面形貌建模、衍射效应建模以及抑制衍射效应技术方面的系列工作,通过对上述工作进行总结,本文得出了影响衍射效应的关键因素,并提出了抑制衍射效应的研究路线。根据该路线,本文对超精密车削表面粗糙度建模进行了研究,建立了综合考虑刀刃轮廓复印、材料塑性侧流、弹性回复以及随机因素的表面粗糙度模型,开展切削实验对模型进行了验证。结果表明,对于细晶铝合金材料而言,本文建立的模型具有很高的预测精度。以粗糙度模型为基础对超精密车削表面粗糙度的尺度效应进行了分析,研究发现对于细晶铝合金材料而言,粗糙度的尺度效应主要来源于粗糙度的刀刃轮廓复印分量和塑性侧流分量的竞争作用;而对于粗晶铝合金材料而言则主要来源于材料内部的杂质缺陷。其次,以粗糙度建模中相应的计算模型为基础,本文建立了超精密车削表面形貌模型。对于二维轮廓模型,本文综合考虑了刀刃轮廓复印、材料弹性回复和塑性侧流等各个因素的影响;以二维轮廓模型为基础,本文建立了不考虑主轴振动以及考虑主轴振动情形下的三维表面形貌模型。表面缺陷对于表面形貌模型具有重要影响,本文考虑了超精密车削过程中晶界凸起、硬质相凸起、划痕、气孔以及氧化膜的影响,建立了分别考虑以及综合考虑上述表面缺陷的三维形貌模型,同时开展了系列切削实验,对本文建立的表面形貌模型进行了验证,并讨论了主轴振动以及表面缺陷对超精密车削表面三维形貌的影响。再次,以本文建立的表面三维形貌模型为基础,对超精密车削中影响表面衍射效应的各个因素进行了建模和分析。针对衍射光斑分布和光学效率参数的计算问题,本文分别使用基于傅里叶变换的场追迹方法和傅里叶模态法开展了系列计算。计算结果表明,进给量、刀刃波纹度以及表面粗糙度峰谷值（不含表面缺陷等随机因素）仅对水平方向的衍射光斑产生影响;主轴振动仅影响以工件中心为圆心的小区域;而表面缺陷既影响水平方向的衍射光斑,也是竖直方向衍射光斑的关键来源,且表面缺陷高度/深度参数的影响程度明显高于其他尺寸参数。最后,本文综合考虑影响衍射效应的各种因素,揭示了表面粗糙度和表面光学效率参数之间的定量关系,获得了可见光波段抑制衍射效应的临界条件;针对材料因素的影响,本文提出了粉末冶金-快速凝固-表面轧制的综合处理工艺;以本文建立的表面粗糙度模型为基础,提出了表面粗糙度控制的“3C”工艺策略,并选择满足抑制衍射效应条件的加工参数开展了工艺实验和光学性能测试实验。结果表明,采用本文建立的工艺方法可以在红外-可见光宽频谱波段内有效抑制超精密车削表面的衍射效应,利用该工艺加工的镜面无需开展后续抛光即可满足在红外-可见光波段内的使用要求,从而为我国大型金属反射镜制造提供关键的技术支持。
姜越友[8]（2019）在《五轴机床工作空间动刚度测试方法研究》文中研究指明五轴机床作为一种典型的高端制造装备,因其良好的曲面加工能力被广泛应用于螺旋桨和叶轮等高去除率、高精度零部件的加工中,在航空航天、精密仪器、高精医疗设备等领域有着重要的影响。相较于传统三轴机床而言,五轴机床的旋转轴弱化了机床结构的整体刚性,并且使得不同机床位姿下的动刚度产生了明显的变化。而机床的加工精度又与其动力学特性密切相关,因此探索五轴机床工作空间动刚度变化规律对提升加工精度和效率具有重要的意义。激振测试是测量机床动刚度最为直接的手段,然而传统通用锤击测试方法存在偶然性强、效率不高、仪器结构尺寸偏大等缺点,难以适应五轴机床变位姿多方向的动刚度激振测试需求。因此本文着力于五轴机床工作空间动刚度测试方法的研究,以期提供一种灵活高效的五轴机床动刚度激振测试手段。本文主要研究内容如下:（1）五轴机床工作空间动刚度建模仿真分析。以实际摇篮转台式五轴机床为研究对象,采用弹簧阻尼模拟机床的结合部特性,搭建五轴机床有限元仿真平台。利用振型叠加法仿真分析平动轴位置和旋转轴角度对五轴机床不同方向动刚度的影响,为动刚度测试方法的研究奠定基础。（2）基于压电激振的五轴机床动刚度测试方法研究。结合动刚度仿真结果分析五轴机床工作空间动刚度测试需求,对比总结现有动刚度激振测试方法的特点。选用压电促动器作为激振核心元件,根据压电激振原理计算确定关键技术参数,完成五轴机床压电激振测试系统的设计。（3）压电激振仪结构设计及其力学性能分析。设计集成化的压电激振仪结构,采用球面接触以适应五轴机床变位姿多方向的激振测试需求,运用有限元方法仿真分析激振仪结构本身对激振效果的影响。（4）五轴机床工作空间动刚度实验测试及数据分析。基于压电激振仪测试多个A轴角度下的五轴机床XYZ三向动刚度,绘制动柔度曲线和相干函数曲线,拟合五轴机床工作空间动柔度曲面图,讨论机床A轴角度变化对机床刀具端和工件端动柔度的影响。
杜明轩[9]（2018）在《基于关键结合部特性的主轴—立柱系统动力学行为研究》文中研究表明切削加工过程中产生的颤振现象会严重影响零件表面质量、刀具的使用寿命并降低机床的工作效率,因此要求加工中心具有较好的抗振性能,尤其对于精密卧式加工中心这种高端制造装备。主轴-立柱系统作为精密卧式加工中心整机动力学行为的输出端,其主轴前端动柔度是抗振性的关键决定因素,更能真实反映整机动力学特性。在此背景下,以结构动力学原理为理论基础,以关键结合部动力学特性为切入点,以数值计算与物理实验相结合为研究手段,借助模态柔度理论为突破口,面向某精密卧式加工中心主轴-立柱系统,进行了较完备的动力学行为研究,主要研究工作如下:1.采用弹簧单元等效结合部特性的方法建立了基于关键结合部特性的主轴-立柱系统动力学模型,包括:螺栓结合部、轴承结合部、滑块导轨结合部和系统三维模型。2.利用有限单元法,开展主轴-立柱系统的特征值及动态响应问题求解计算,分析了固有频率、模态振型、激振频率、动态响应,为模态柔度计算输出了系统全局刚度矩阵和各阶模态振型。3.进行了关于主轴和主轴箱位置的主轴-立柱系统动态特性空间分异特征研究。结果表明各阶固有频率随主轴和主轴箱位置变化的相对变化率较小,动柔度幅值会随主轴和主轴箱位置变化而发生一定程度地变化。4.实施了对主轴前端的锤击实验,把实验结果与动态响应计算结果进行了对比。两者误差大多数在10%左右,表明了主轴-立柱系统动力学建模是较准确的。5.考虑到结合部阻尼难以计算,采用与阻尼无关的模态柔度理论来甄别主轴-立柱系统中的薄弱模态;得出了模态柔度较大的薄弱模态:第2、4、9、12、13、14、21、26、27阶。探讨了一种基于结合部刚度配置的正交试验方法来优化薄弱模态,优化效果有限,方法有待改进。研究成果可为优化机床关键结合部特性参数提供通用方法,提高机床抗振性明确研究思路,同时亦可为高速切削工艺参数优化奠定理论及工程技术支持。
李金华[10]（2014）在《精密数控车若干关键技术的研究》文中研究指明随着科学技术的快速发展,高档数控机床正朝着高速度、高精度、高效率与复合化方向发展,精密数控车床和车削中心已成为现代数控机床发展的主要方向之一。研究开发一台精密数控车床需要多种方案的反复比较和试验,也需要大量的技术投资和较长的开发周期。如何利用现有技术快速有效地提高其动态特性和加工性能,已成为精密数控车床国产化亟待解决的问题。为了实现精密数控车床高精、高速及高效加工,本文结合国家科技重大专项"HTC3250μn精密数控车和车削中心”,利用理论推导、数值仿真分析和实验等方法和手段对精密数控车切削颤振、主轴单元设计及热补偿等关键技术展开深入研究,主要内容及结论如下：（1）构建了基于再生型切削颤振机理的数控外圆车削颤振理论计算模型,并在模型中引入了瞬态切屑厚度和刀具角度变化等影响因素,通过仿真分析得出极限切宽和主轴转速之间具有明显的非线性关系,且主轴转速对颤振影响最为明显；切削稳定性随主振系统的等效刚度或阻尼比增加而增加,但当方向系数、切削重叠率或切削刚度增加时,稳定性反而降低,同时叶瓣曲线的形状也随之改变；但主振系统固有频率不影响曲线形状,它的增大使曲线整体右移。以上研究实现了切削颤振稳定性极限预测,为后续抑振措施的研究提供了理论依据。在此基础上开发了车削颤振分析专用程序,实现了数控外圆切削颤振稳定区的数值计算。（2）利用有限元分析和模态测试相结合的方法获得了HTC3250μn精密数控车整机和刀具系统的动静态特性,结合切削振动测试得出刀具系统是该数控车切削颤振主体,以上结果为切削颤振主动控制提供了动静态特性数据。此外,在数控车结构设计中,提出了应用高阻尼高刚度结构实现减隔振的方法,设计了液体动静压电主轴、静压导轨、树脂混凝土床身和空气弹簧隔振器,通过切削试验证明了以上结构能够满足机床使用要求。（3）针对再生型切削颤振建立了切削过程衰减系数模型,通过对时变转速切削过程进行仿真获得了系统振动频率和衰减系数的变化规律,结果表明：时变转速切削时再生反馈向系统输入的能量少于恒速切削时其输入的能量。通过切削试验验证了模型和仿真的正确性以及变速切削抑振的可行性。基于时间序列分析方法构建了切削力二阶时序模型,提出了通过在线辨识切削稳定区预报切削颤振的方法；给出了切削过程稳定区搜索控制方法,通过在线调节主轴转速搜索切削稳定区,保证系统在稳定区内工作,避免切削颤振的发生。在此基础上,开发了切削颤振预报和切削稳定区搜索控制程序,实现了颤振的主动控制。（4）提出了高速高精主轴多目标优化设计和临界转速校核的有限元方法和基本流程。采用弹簧阻尼单元模拟动静压轴承支承,建立了主轴三维有限元参数化模型并分析其动静态特性,获得了主轴静刚度、固有频率和振型；通过谐响应分析,比较主轴在共振和设计工况下的振型,找出了该主轴的危险点并进行了分析验算；在此基础上,通过扫描设计变量提取影响因子权重,建立了主轴的多目标结构优化设计数学模型,并利用一阶优化算法对体积和振幅进行优化；基于转子动力学理论对优化后的主轴模型计算了坎贝尔曲线,对高速高精主轴进行临界转速校核。在此基础上开发了数控车主轴单元参数化分析系统用于机床主轴分析设计,实现了主轴的快速可靠分析。（5）给出了基于有限元技术进行主轴系统热特性分析和热结构优化的方法,提出了改变边界条件减小热变形的方法,并以HTC3250μn精密数控车为例展开研究,进行了机床热态特性和主轴热变形测试试验。提出了基于灰色综合关联度的测温敏感点选取方法,构建了基于多元线性回归的热误差-温度补偿模型。提出了嵌入式主轴系统热补偿方法,依据半闭环前馈补偿原理,基于数控机床坐标原点偏移功能,利用嵌入式技术开发了主轴系统热补偿器,实现了精密数控车热补偿,提高了加工精度。
二、设计参数对主轴系统动柔度影响规律的仿真分析（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、设计参数对主轴系统动柔度影响规律的仿真分析（论文提纲范文）
（2）铝合金LF 21微铣削表面形貌仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 微铣削加工表面形貌仿真研究 |
| 1.2.2 微铣削过程刀具磨损研究 |
| 1.2.3 微铣削过程动态特性分析研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 基于LF 21 微铣削过程有限元仿真的微铣刀磨损预测 |
| 2.1 铝合金LF 21 微铣削过程有限元模型的建立 |
| 2.1.1 几何模型的建立 |
| 2.1.2 材料参数设置与网格划分 |
| 2.1.3 切屑分离准则 |
| 2.1.4 边界条件和接触设置 |
| 2.1.5 磨损本构模型 |
| 2.1.6 铝合金LF 21 微铣削加工过程仿真实现 |
| 2.2 铝合金LF 21 微铣削过程仿真模型验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 铝合金LF 21 微铣削力模型 |
| 3.1 微铣削过程力模型 |
| 3.2 微铣削瞬时切削厚度模型 |
| 3.3 最小切削厚度的确定 |
| 3.4 微铣削力预测模型参数识别与验证 |
| 3.4.1 以剪切效应为主导的微铣削过程力模型参数识别 |
| 3.4.2 以耕犁效应为主导的微铣削过程力模型参数识别 |
| 3.4.3 考虑刀具磨损的微铣削力模型 |
| 3.4.4 考虑刀具磨损的微铣削力模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 微铣削过程动态特性分析 |
| 4.1 微铣削系统动力学模型 |
| 4.2 微铣削系统刀尖频响函数计算 |
| 4.2.1 微铣削系统刀尖频响函数获取整体思路 |
| 4.2.2 Timoshenko梁基本理论计算 |
| 4.2.3 整个系统的刀尖频响函数计算 |
| 4.2.4 动力学模型参数识别 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 微铣削过程工件侧壁表面形貌仿真 |
| 5.1 微铣削加工侧壁表面形貌仿真原理 |
| 5.2 微铣刀实际切削轨迹模型 |
| 5.3 表面形貌仿真算法 |
| 5.3.1 网格划分 |
| 5.3.2 微铣削过程时域仿真 |
| 5.3.3 工件表面形貌提取 |
| 5.4 铝合金微铣削过程表面形貌仿真模型验证 |
| 5.5 微铣削加工表面形貌仿真和表面粗糙度预测平台开发 |
| 5.5.1 微铣削表面形貌仿真平台设计思路 |
| 5.5.2 仿真系统应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 符号说明 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）面向洁净加工的铝合金零件铣削参数对表面质量影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 铣削参数对表面质量的影响研究 |
| 1.2.2 表面完整性对洁净度的影响研究 |
| 1.2.3 表面接触角与洁净度的影响研究 |
| 1.3 国内外研究现状简析 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 铝合金有限元切削仿真及表面完整性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铣削仿真模型建立 |
| 2.2.1 几何模型 |
| 2.2.2 本构模型和材料参数 |
| 2.2.3 分离准则 |
| 2.3 三维铣削仿真分析 |
| 2.3.1 铣削仿真过程分析 |
| 2.3.2 工件表面质量分析 |
| 2.4 切削参数对表面质量的影响 |
| 2.4.1 主轴转速对表面质量的影响分析 |
| 2.4.2 每齿进给量对表面质量的影响分析 |
| 2.4.3 切削深度对表面质量的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 加工参数对接触角的影响仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 接触角理论模型 |
| 3.2.1 Young氏方程模型 |
| 3.2.2 Wenzel方程模型 |
| 3.2.3 Cassie-Baxter方程模型 |
| 3.3 液滴仿真模型建立 |
| 3.3.1 流体力学理论分析 |
| 3.3.2 液滴仿真可靠性验证 |
| 3.3.3 液滴仿真参数设置 |
| 3.4 加工参数对接触角影响分析 |
| 3.4.1 主轴转速对接触角的影响分析 |
| 3.4.2 每齿进给量对接触角的影响分析 |
| 3.4.3 切削深度对接触角的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 精密加工铝合金表面洁净实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铣削实验方案制定 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验系统 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 铣削单因素实验 |
| 4.3.1 主轴转速对洁净度的影响 |
| 4.3.2 每齿进给量对洁净度的影响 |
| 4.3.3 切削深度对洁净度的影响 |
| 4.3.4 加工参数对洁净效果的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 面向表面洁净状态的的铣削参数优化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 响应曲面法理论 |
| 5.3 响应曲面法试验设计 |
| 5.3.1 加工参数水平编码 |
| 5.3.2 实验结果与模型确定 |
| 5.4 响应曲面分析 |
| 5.4.1 响应变量表面粗糙度分析 |
| 5.4.2 响应变量接触角分析 |
| 5.4.3 响应变量油污残余量分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）车削大螺距螺纹刀具振动与磨损耦合机制及其切削稳定性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 工艺系统动力学特性国内外研究现状 |
| 1.2.1 工艺系统动力学建模 |
| 1.2.2 工艺系统刚度场研究 |
| 1.2.3 工艺系统模态研究 |
| 1.2.4 工艺系统频响研究 |
| 1.3 刀具振动和磨损耦合机制国内外研究现状 |
| 1.4 工件振动响应及加工精度和表面形貌国内外研究现状 |
| 1.4.1 工件振动响应 |
| 1.4.2 工件加工精度 |
| 1.4.3 工件表面形貌 |
| 1.5 螺纹件加工工艺国内外研究现状 |
| 1.6 目前研究存在的主要问题 |
| 1.7 课题来源及研究内容 |
| 第2章 基于广义动力学空间大螺距螺杆车削工艺系统动力学特性研究 |
| 2.1 大螺距螺纹车削广义动力学空间概述 |
| 2.1.1 大螺距螺纹车削广义动力学空间概念 |
| 2.1.2 大螺距螺纹车削广义动力学空间振动来源 |
| 2.1.3 大螺距螺纹车削广义动力学空间激励来源 |
| 2.2 考虑振动和刀具磨损影响的瞬时切削力构建 |
| 2.2.1 考虑刀具磨损的螺纹车刀左右切削刃受力分析 |
| 2.2.2 振动作用下螺纹车刀几何角度参数建模 |
| 2.2.3 考虑“类再生效应”的瞬时切削力建模 |
| 2.3 大螺距螺杆车削工艺系统动力学模型构建 |
| 2.4 大螺距螺杆车削工艺系统广义模态和刚度场 |
| 2.4.1 广义模态和刚度场概念 |
| 2.4.2 广义模态场分析 |
| 2.4.3 广义刚度场分析 |
| 2.5 大螺距螺杆车削工艺系统综合频响 |
| 2.5.1 刀具-机床进给系统子系统频响函数模型构建 |
| 2.5.2 工件-机床主轴子系统频响函数模型构建 |
| 2.5.3 大螺距螺杆车削工艺系统综合频响函数方程构建 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 车削大螺距螺纹刀具振动与磨损耦合机制及其磨损控制方法 |
| 3.1 刀具振动与磨损耦合机制研究 |
| 3.1.1 振动信号与磨损量曲线轮廓互相关分析 |
| 3.1.2 振动特征值与磨损量关联定量分析 |
| 3.1.3 切削过程中振动对热力耦合场影响研究 |
| 3.1.4 振动与刀具磨损量耦合机制实验分析 |
| 3.2 考虑切削过程中振动影响的刀具磨损模型 |
| 3.2.1 刀具磨损形态及磨损机理 |
| 3.2.2 考虑切削过程中振动影响的刀具磨损模型 |
| 3.2.3 考虑切削过程中振动影响的刀具磨损量预测方法 |
| 3.3 车削大螺距螺纹刀具振动磨损的控制方法 |
| 3.3.1 基于人工蜂群算法抑制刀具振动磨损切削参数优选 |
| 3.3.2 车削大螺距螺纹刀具刃口刃形保持性控制研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 大螺距螺杆振动方程及其振动抑制方法 |
| 4.1 大螺距螺杆振动方程建立 |
| 4.1.1 大螺距螺杆车削动力学模型 |
| 4.1.2 动力学方程边界条件解算 |
| 4.1.3 车削大螺距螺杆实验 |
| 4.1.4 大螺距螺杆振动方程数值解算与验证 |
| 4.2 大螺距螺杆车削过程中振动对加工精度的影响 |
| 4.3 大螺距螺杆车削过程中振动对表面形貌的影响 |
| 4.3.1 加工表面形貌仿真模型 |
| 4.3.2 加工表面不平度受螺纹车刀振动和磨损的影响 |
| 4.3.3 刀具振动与工件表面粗糙度关系方程建立 |
| 4.4 车削大螺距螺杆振动抑制方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 大螺距螺杆车削稳定性 |
| 5.1 大螺距螺杆车削加工工艺路线 |
| 5.1.1 大螺距螺杆粗车加工工艺路线 |
| 5.1.2 大螺距螺杆半精和精车加工工艺路线 |
| 5.1.3 大螺距螺杆车削加工工艺路线 |
| 5.2 大螺距螺杆车削参数优选 |
| 5.2.1 基于人工蜂群算法的大螺距螺杆车削参数优选 |
| 5.2.2 基于加工系统动力学大螺距螺杆车削参数优选 |
| 5.3 大螺距螺杆车削稳定性控制 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（5）车床主轴动静态刚度特性分析及综合优化方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机床及机床部件的结构优化 |
| 1.2.2 机床及机床部件的刚度优化 |
| 1.2.3 神经网络在机构优化中的应用 |
| 1.2.4 现阶段研究存在的不足 |
| 1.3 课题来源及其研究意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 课题研究意义 |
| 1.4 本文的研究思路与主要内容 |
| 1.4.1 本文的研究思路 |
| 1.4.2 本文的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 主轴结构参数对静刚度的影响规律分析 |
| 2.1 CK6140 机床主轴结构 |
| 2.2 基于Workbench的主轴静态变形分析 |
| 2.2.1 主轴有限元模型的建立及受力分析。 |
| 2.2.2 静态变形仿真分析 |
| 2.2.3 结构参数对主轴敏感变形方向输出变形影响分析 |
| 2.3 敏感结构参数对机床主轴静刚度影响的正交实验分析 |
| 2.3.1 基于正交实验的主轴静刚度影响研究 |
| 2.3.2 单因素作用下的主轴静刚度变化规律 |
| 2.3.3 多因素作用下的主轴静刚度变化规律 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 主轴结构参数对动刚度的影响规律分析 |
| 3.1 定性分析主轴固有频率与动刚度关系 |
| 3.2 基于workbench的主轴模态分析 |
| 3.3 结构参数对机床主轴动刚度影响研究 |
| 3.3.1 单因素作用下的主轴动刚度变化规律 |
| 3.3.2 多参数耦合状态下的主轴动刚度变化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 主轴结构参数与综合刚度的映射模型 |
| 4.1 建模需求分析 |
| 4.2 构建主轴BP神经网络模型 |
| 4.2.1 建模思路 |
| 4.2.2 确定输入输出量 |
| 4.2.3 隐含层数目及其节点个数的确立 |
| 4.2.4 确立传递函数及学习效率 |
| 4.2.5 样本的选取及数据预处理 |
| 4.3 基于遗传算法的优化BP网络的设计 |
| 4.3.1 编码设定及种群初始化 |
| 4.3.2 适应度函数 |
| 4.3.3 遗传操作设计 |
| 4.3.4 优化BP神经网络 |
| 4.4 基于神经网络的主轴性能仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 机床主轴动静态刚度的综合优化 |
| 5.1 建立主轴结构优化模型 |
| 5.1.1 选取设计变量 |
| 5.1.2 确立目标函数 |
| 5.1.3 确立约束条件 |
| 5.2 基于MATLAB的主轴结构优化 |
| 5.2.1 主轴优化函数的选取 |
| 5.2.2 在MATLAB中的主轴优化 |
| 5.3 主轴优化前后动静态性能对比 |
| 5.3.1 优化前后主轴动静态性能特性分析 |
| 5.3.2 优化前后分析结果对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
（6）一种新型五自由度混联机器人的参数化建模与集成设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机构的构型综合 |
| 1.2.2 运动学建模与性能评价 |
| 1.2.3 刚体动力学建模与性能评价 |
| 1.2.4 静刚度建模与性能评价 |
| 1.2.5 弹性动力学建模与动态特性评价 |
| 1.2.6 设计理论与方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 过约束1T2R机构构型综合与TriMule机器人概念设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 过约束1T2R并联机构的构型综合 |
| 2.2.1 构型综合策略 |
| 2.2.2 含恰约束从动支链的构型综合 |
| 2.2.3 不含恰约束从动支链的构型综合 |
| 2.3 拓扑构型的筛选准则 |
| 2.3.1 准则一:位姿能力匹配的恰当性 |
| 2.3.2 准则二:支链结构的力学合理性 |
| 2.3.3 准则三:机器人模块的可重构性 |
| 2.3.4 准则四:位置正逆解析解的简易性 |
| 2.4 五自由度混联机器人的概念设计 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 运动学建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 坐标系建立 |
| 3.3 位置分析 |
| 3.3.1 位置逆解模型 |
| 3.3.2 位置正解模型 |
| 3.4 工作空间分析 |
| 3.4.1 可达空间解析 |
| 3.4.2 任务空间解析 |
| 3.4.3 任务空间/机构体积比的定义 |
| 3.5 运动传递特性分析 |
| 3.5.1 运动传递模型 |
| 3.5.2 切向与法向运动传递特性的定义 |
| 3.5.3 切向运动传递特性的各向同性条件 |
| 3.6 关键参数对运动学性能的影响规律 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 刚体动力学建模与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刚体动力学建模 |
| 4.2.1 速度建模 |
| 4.2.2 加速度建模 |
| 4.2.3 刚体动力学模型 |
| 4.3 1T2R机构的加减速特性分析 |
| 4.3.1 简化的刚体动力学模型 |
| 4.3.2 切向与法向加减速特性的定义 |
| 4.3.3 关键参数对加减速特性的影响规律 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 静刚度建模与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 整机静刚度建模 |
| 5.2.1 1T2R机构刚度建模 |
| 5.2.1.1 受力分析与公共约束力系分解 |
| 5.2.1.2 笛卡尔刚度矩阵与界面刚度矩阵间的关系 |
| 5.2.1.3 界面刚度矩阵与元件刚度矩阵间的关系 |
| 5.2.1.4 笛卡尔刚度矩阵与元件刚度矩阵间的关系 |
| 5.2.2 A/C摆角头与整机刚度建模 |
| 5.3 1T2R机构的柔度特性分析 |
| 5.3.1 驱动与约束柔度矩阵的构造 |
| 5.3.2 柔度特性的定义 |
| 5.3.3 参考位形下的柔度特性解析 |
| 5.3.4 参考位形下切向柔度的各向同性条件 |
| 5.3.5 关键参数对柔度特性的影响规律 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 弹性动力学建模与分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 弹性动力学建模 |
| 6.2.1 1T2R机构弹性动力学建模 |
| 6.2.1.1 空间支链的动能和弹性势能 |
| 6.2.1.2 平面混联运动链的动能和弹性势能 |
| 6.2.2 A/C摆角头的动能和弹性势能 |
| 6.2.3 整机弹性动力学模型 |
| 6.3 基于简化模型的动态特性分析 |
| 6.3.1 弹性动力学模型的简化 |
| 6.3.2 关键参数对低阶动态特性的影响规律 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 TriMule机器人的设计理论与方法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 设计目标与设计策略 |
| 7.3 A/C摆角头的设计 |
| 7.3.1 机械结构设计方案简介 |
| 7.3.2 基于综合性能驱动的主参数设计方法 |
| 7.3.2.1 减速器刚度配置准则 |
| 7.3.2.2 减速器/伺服电机选型 |
| 7.3.3 设计实例 |
| 7.4 1T2R机构的设计 |
| 7.4.1 机械结构设计方案简介 |
| 7.4.2 基于综合性能驱动的主参数设计方法 |
| 7.4.2.1 主参数的定义 |
| 7.4.2.2 主参数与性能评价指标的响应面分析汇总 |
| 7.4.2.3 主参数的优化设计方法与步骤 |
| 7.4.2.4 伺服电机选型 |
| 7.5 整机性能快速预估流程与步骤 |
| 7.6 工程实例 |
| 7.6.1 设计结果与综合性能预估 |
| 7.6.2 综合性能实验验证 |
| 7.6.2.1 位姿能力实验 |
| 7.6.2.2 加减速能力实验 |
| 7.6.2.3 实验模态分析 |
| 7.7 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 1T2R机构的参考位形与尺度参数 |
| 附录 B 响应面模型 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）铝合金超精密车削表面微观形貌对衍射效应影响的研究（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 车削表面粗糙度建模的研究现状 |
| 1.2.1 车削表面粗糙度理论建模方法 |
| 1.2.2 车削表面粗糙度经验参数建模方法 |
| 1.2.3 车削表面粗糙度建模总结 |
| 1.3 超精密车削表面三维形貌建模的研究现状 |
| 1.4 超精密车削表面衍射效应建模的研究现状 |
| 1.4.1 基于散射光学理论的建模 |
| 1.4.2 基于衍射光学理论的建模 |
| 1.5 超精密车削表面衍射效应的抑制方法 |
| 1.5.1 抛光工艺方法 |
| 1.5.2 其他工艺方法 |
| 1.5.3 不同加工工艺方法的分析 |
| 1.6 本文的主要研究思路和研究内容 |
| 第2章 铝合金超精密车削表面粗糙度模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铝合金超精密车削表面粗糙度建模 |
| 2.2.1 超精密车削表面粗糙度的组成 |
| 2.2.2 金刚石刀具刀刃波纹度复印作用的表面粗糙度分量 |
| 2.2.3 基于塑性力学计算弹性回复的表面粗糙度分量 |
| 2.2.4 基于最小切削厚度计算塑性侧流的表面粗糙度分量 |
| 2.3 铝合金超精密车削表面粗糙度模型的实验验证 |
| 2.3.1 实验方案 |
| 2.3.2 表面粗糙度模型验证与分析 |
| 2.4 铝合金超精密车削表面粗糙度的尺度效应分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 铝合金超精密车削表面三维形貌模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单周期内铝合金超精密车削表面二维轮廓模型 |
| 3.3 不考虑振动的铝合金超精密车削表面三维形貌建模 |
| 3.4 考虑振动的铝合金超精密车削表面三维形貌建模 |
| 3.5 考虑铝合金表面缺陷的超精密车削表面三维形貌建模 |
| 3.5.1 铝合金基体的材料缺陷形成 |
| 3.5.2 晶界凸起的影响 |
| 3.5.3 硬质相凸起的影响 |
| 3.5.4 划痕的影响 |
| 3.5.5 气孔的影响 |
| 3.5.6 氧化膜的影响 |
| 3.5.7 多种表面缺陷的综合影响 |
| 3.6 铝合金超精密车削表面三维形貌模型的实验验证 |
| 3.6.1 金刚石刀具的制备与测量 |
| 3.6.2 工件材料金相组织测量结果 |
| 3.6.3 不考虑振动的铝合金超精密车削表面三维形貌模型的验证 |
| 3.6.4 考虑振动的铝合金超精密车削表面三维形貌模型的验证 |
| 3.6.5 考虑表面缺陷的铝合金超精密车削表面三维形貌模型的验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 铝合金超精密车削表面衍射效应的仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超精密车削表面衍射效应的理论建模 |
| 4.2.1 光在空间中的传播模型 |
| 4.2.2 光在超精密车削表面的反射模型 |
| 4.2.3 衍射效率计算的理论模型 |
| 4.2.4 仿真参数设置与假设条件分析 |
| 4.3 表面粗糙度峰谷值对衍射效应影响的仿真分析 |
| 4.4 刀刃周期性复印因素对衍射效应影响的仿真分析 |
| 4.4.1 进给量的影响 |
| 4.4.2 刀刃波纹度的影响 |
| 4.5 主轴振动对衍射效应影响的仿真分析 |
| 4.5.1 主轴振动的影响特点 |
| 4.5.2 主轴振动的振幅对衍射效应影响 |
| 4.5.3 主轴振动的频率对衍射效应影响 |
| 4.6 表面缺陷因素对衍射效应影响的仿真分析 |
| 4.6.1 晶界凸起的影响 |
| 4.6.2 硬质相凸起的影响 |
| 4.6.3 划痕的影响 |
| 4.6.4 气孔的影响 |
| 4.6.5 氧化膜的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 铝合金超精密车削表面衍射效应的抑制工艺 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铝合金超精密车削表面衍射效应仿真分析结果的实验验证 |
| 5.2.1 衍射效应验证的实验装置与测试过程 |
| 5.2.2 金刚石刀具刀刃波纹度对衍射效应影响的验证 |
| 5.2.3 主轴振动对衍射效应影响的验证 |
| 5.2.4 表面缺陷对衍射效应影响的验证与讨论 |
| 5.3 铝合金超精密车削表面衍射效应的抑制条件和方法 |
| 5.3.1 衍射效应影响因素综合分析 |
| 5.3.2 多波长条件下抑制衍射效应的临界条件 |
| 5.3.3 抑制衍射效应的“3C”加工方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）五轴机床工作空间动刚度测试方法研究（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 五轴机床工作空间动刚度建模分析研究现状 |
| 1.2.2 五轴机床工作空间动刚度测试方法研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 第二章 五轴机床工作空间动刚度有限元建模分析 |
| 2.1 五轴机床的结构特点与工作空间 |
| 2.2 五轴机床工作空间内的动刚度 |
| 2.2.1 动刚度 |
| 2.2.2 机床“刀具-工件”相对动刚度 |
| 2.2.3 五轴机床工作空间动刚度场的建立 |
| 2.3 五轴机床工作空间动刚度有限元建模分析 |
| 2.3.1 基于有限元法的结构动力学分析原理 |
| 2.3.2 五轴机床有限元仿真平台搭建 |
| 2.3.3 平动轴位置对机床动刚度的影响分析 |
| 2.3.4 旋转轴角度对机床动刚度的影响分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于压电促动器的五轴机床动刚度测试方法研究 |
| 3.1 五轴机床工作空间动刚度测试需求分析 |
| 3.2 基于压电促动器的五轴机床动刚度测试系统设计 |
| 3.2.1 激振方法的对比与选择 |
| 3.2.2 压电材料及其特性 |
| 3.2.3 测试系统总体架构与工作原理 |
| 3.2.4 振动信号数据处理与评价方法 |
| 3.3 压电激振性能分析及选型 |
| 3.3.1 压电促动器激振机理 |
| 3.3.2 扫频激励信号能量分析 |
| 3.3.3 压电促动器驱动功率分析 |
| 3.3.4 压电促动器及其控制器选型 |
| 3.4 压电激振仪的结构设计 |
| 3.4.1 激振仪整体结构 |
| 3.4.2 激振结构力学性能分析 |
| 3.5 五轴机床动刚度激振测试系统搭建 |
| 3.5.1 五轴数控机床 |
| 3.5.2 动刚度激振测试系统的仪器与设备 |
| 3.5.3 动刚度测试系统整体展示 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 五轴机床动刚度实验测试与分析 |
| 4.1 实验设计与规划 |
| 4.2 实验流程 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.3.1 X-X方向激振测试结果分析 |
| 4.3.2 Y-Y方向激振测试结果分析 |
| 4.3.3 Z-Z方向激振测试结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（9）基于关键结合部特性的主轴—立柱系统动力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 机床结合部动力学参数辨识技术 |
| 1.2.2 机床整机动力学特性和优化 |
| 1.2.3 机床结合部动力学建模方法 |
| 1.3 研究对象 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 总体技术路线 |
| 第2章 主轴-立柱系统建模方法 |
| 2.1 主轴-立柱系统结合部动力学建模 |
| 2.1.1 轴承结合部 |
| 2.1.2 螺栓结合部 |
| 2.1.3 滑块导轨结合部 |
| 2.2 主轴-立柱系统动力学模型 |
| 2.3 主轴-立柱系统各部分模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 特征值及响应问题求解计算 |
| 3.1 特征值及响应求解理论基础 |
| 3.1.1 特征值求解基本原理 |
| 3.1.2 模态向量 |
| 3.2 计算前处理 |
| 3.2.1 材料属性 |
| 3.2.2 模型装配 |
| 3.2.3 约束和边界条件 |
| 3.3 网格收敛性研究 |
| 3.4 模态分析 |
| 3.4.1 各结构模态分析 |
| 3.4.2 主轴-立柱系统模态分析 |
| 3.5 动态响应求解 |
| 3.5.1 频率增量确定 |
| 3.5.2 求解结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 空间分异特征研究 |
| 4.1 固有频率空间分异性 |
| 4.2 动态响应空间分异性 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 锤击实验 |
| 5.1 实验理论基础 |
| 5.1.1 传递函数和频响函数 |
| 5.1.2 相干函数 |
| 5.2 实验设备的选取 |
| 5.3 实验方案与过程 |
| 5.4 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于模态柔度理论的薄弱模态甄别 |
| 6.1 模态柔度理论基础 |
| 6.1.1 模态刚度 |
| 6.1.2 模态柔度 |
| 6.2 主轴-立柱系统薄弱模态甄别 |
| 6.2.1 全局刚度矩阵和模态振型输出流程 |
| 6.2.2 薄弱模态甄别 |
| 6.3 薄弱模态优化探讨 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
（10）精密数控车若干关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 精密数控车床及其加工技术 |
| 1.2.1 精密数控车床发展状况 |
| 1.2.2 精密加工技术发展状况 |
| 1.3 精密车床关键技术研究现状 |
| 1.3.1 切削颤振研究现状 |
| 1.3.2 减隔振技术研究现状 |
| 1.3.3 主轴单元研究现状 |
| 1.3.4 主轴热特性研究现状 |
| 1.4 课题的来源及研究意义 |
| 1.4.1 课题的来源 |
| 1.4.2 课题的研究意义 |
| 1.5 论文的结构框架和主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 车削颤振稳定性建模与仿真分析 |
| 2.1 再生型切削颤振稳定性极限分析 |
| 2.1.1 再生型车削颤振系统动力学模型 |
| 2.1.2 再生型车削颤振系统稳定性分析 |
| 2.1.3 其他参数推导 |
| 2.2 再生型切削颤振稳定性极限预测 |
| 2.2.1 再生型车削颤振系统稳定性极限预测 |
| 2.2.2 再生型车削颤振系统稳定性极限预测软件实现 |
| 2.2.3 再生型车削颤振系统稳定性仿真与分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 精密数控车动态特性与减隔振研究 |
| 3.1 精密数控车整机动态特性研究 |
| 3.1.1 整机动态特性有限元分析 |
| 3.1.2 整机动态特性试验 |
| 3.2 精密数控车切削试验与分析 |
| 3.2.1 切削振动试验 |
| 3.2.2 颤振主体分析 |
| 3.3 精密数控车减隔振结构设计 |
| 3.3.1 液体动静压电主轴 |
| 3.3.2 机床液体静压导轨 |
| 3.3.3 空气弹簧隔振器和树脂混凝土床身 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 时变转速车削颤振分析与控制研究 |
| 4.1 时变转速切削系统衰减系数和振动频率的变化规律 |
| 4.2 时变转速切削系统能量的变化规律 |
| 4.3 变速参数对切削抑振的影响及分析 |
| 4.3.1 变速参数对切削抑振的影响 |
| 4.3.2 时变转速切削的计算机仿真与分析 |
| 4.3.3 时变转速切削试验 |
| 4.4 切削过程稳定性控制 |
| 4.4.1 切削过程的时间序列模型 |
| 4.4.2 切削稳定区搜索 |
| 4.4.3 切削过程控制策略 |
| 4.4.4 切削搜索控制试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 精密动静压主轴多目标优化及分析系统研究 |
| 5.1 精密液体动静压主轴多目标优化设计 |
| 5.1.1 主轴多目标优化的数学模型 |
| 5.1.2 主轴有限元多目标优化建模 |
| 5.1.3 精密主轴临界转速校验 |
| 5.2 精密主轴有限元分析系统 |
| 5.2.1 主轴有限元分析系统开发的关键技术 |
| 5.2.2 主轴有限元分析系统的结构设计 |
| 5.2.3 主轴有限元分析系统的开发 |
| 5.2.4 主轴有限元分析系统的应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 精密数控车主轴系统热特性及热补偿研究 |
| 6.1 机床热特性基本理论 |
| 6.1.1 机床热变形机理 |
| 6.1.2 机床传热的基本理论 |
| 6.1.3 机床主轴系统温度场的数学建模和有限元解法 |
| 6.1.4 机床热变形有限元理论 |
| 6.2 主轴系统的热特性建模与分析 |
| 6.2.1 主轴系统热特性分析 |
| 6.2.2 主轴系统的热源分析计算 |
| 6.2.3 主轴系统的温度场分析 |
| 6.2.4 主轴系统热变形分析结果 |
| 6.3 改善边界条件减小热变形 |
| 6.3.1 电机后置式主轴单元 |
| 6.3.2 提高主轴箱表面的空气流动速度 |
| 6.3.3 主轴箱前部加冷却装置 |
| 6.4 热误差与热补偿建模和实验 |
| 6.4.1 机床热态特性测试实验 |
| 6.4.2 主轴热变形测试实验 |
| 6.4.3 基于灰色综合关联度的测温敏感点选取 |
| 6.4.4 基于多元回归的热误差数学模型 |
| 6.4.5 主轴热变形误差补偿 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 本文的主要创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文和参加项目情况 |
| 参考文献 |
四、设计参数对主轴系统动柔度影响规律的仿真分析（论文参考文献）
- [1]考虑载荷工况的机床主轴精度测试与空间误差分析[D]. 陈玮峥. 吉林大学, 2021
- [2]铝合金LF 21微铣削表面形貌仿真研究[D]. 侯鹏荣. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]面向洁净加工的铝合金零件铣削参数对表面质量影响研究[D]. 陈胜珉. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]车削大螺距螺纹刀具振动与磨损耦合机制及其切削稳定性[D]. 付祥夫. 哈尔滨理工大学, 2020(03)
- [5]车床主轴动静态刚度特性分析及综合优化方法[D]. 邓萌. 重庆理工大学, 2021
- [6]一种新型五自由度混联机器人的参数化建模与集成设计方法研究[D]. 董成林. 天津大学, 2020(01)
- [7]铝合金超精密车削表面微观形貌对衍射效应影响的研究[D]. 何春雷. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [8]五轴机床工作空间动刚度测试方法研究[D]. 姜越友. 电子科技大学, 2019(01)
- [9]基于关键结合部特性的主轴—立柱系统动力学行为研究[D]. 杜明轩. 西南石油大学, 2018(08)
- [10]精密数控车若干关键技术的研究[D]. 李金华. 东北大学, 2014(03)