导读:本文包含了切削力建模论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:切削力,建模,模型,曲线,斜角,微细,因数。
切削力建模论文文献综述
蔡永林,鞠楠[1]（2019）在《基于自由曲面类零件的球头立铣刀切削力建模》一文中研究指出针对自由曲面类零件加工过程中的切削力预测问题,以现有切削力模型为基础,建立球头刀的切削力模型;综合考虑工件曲面的曲率及刀轴矢量姿态的变化,提出计算切削力模型中未变形切屑厚度的算法,从而将现有的切削力模型从平面类零件推广到自由曲面类零件;根据对切屑几何体形成机理的分析,得到刀具刃线参与切削区域须满足的几何条件,避免了复杂度较高的实体求交运算,提高了切削力计算的效率;通过钛合金切削实验,计算出切削力模型中的切削力系数,并验证了模型的可靠性.(本文来源于《北京交通大学学报》期刊2019年04期）
杨浩,刘献礼,刘强,郭艳德,李传东[2]（2018）在《基于MATLAB的切削力建模方法研究》一文中研究指出提出了一种镗削过程中基于MATLAB的切削力仿真预测方法,并开发了一种切削力仿真软件。通过建立镗削加工过程的基本参数,研究了刀具几何参数和加工工艺参数与切削面积和线长的关系;根据主副切削刃参与切削情况,将镗削过程分为4种工况,分别计算4种工况下的切削面积和线长,通过MATLAB仿真得到相应的函数关系曲线;建立切削力关于切削面积和线长的数学模型,从而得到切削力与镗削基本参数的关系,同时对镗削过程刀具振动进行研究。通过试验对比,验证了基于MATLAB的切削力仿真预测方法的准确性,为镗削过程中切削力和振动的智能控制奠定基础。(本文来源于《航空制造技术》期刊2018年Z2期）
韩变枝,陈明,王栋[3]（2018）在《钛合金高速铣削的切削力实验研究与建模》一文中研究指出针对难加工材料Ti6Al4V(TC4)进行高速铣削的铣削力研究,通过多因素正交试验,分析切削参数对切削力的影响,得出对难加工材料宜采用高速小切削的方法加工。将铣削加工中的切削力分解为纵向铣削力、横向铣削力和轴向铣削力,根据铣削力和切削加工参数之间的关系,采用最小二乘法等概率统计方法和回归分析原理,建立了叁向铣削力模型。对所建立的铣削力模型进行回归参数显着性检验,分析所构建模型的置信度和残差,结果表明所建立的铣削力模型能很好地符合原始实验数据,可靠性好,能用于铣削力的预测和控制,为高速铣削钛合金的参数优化提供可靠依据。(本文来源于《机床与液压》期刊2018年17期）
刘献礼,高海宁,岳彩旭,姜男[4]（2018）在《拼接模具过缝区域切削力建模与表面质量》一文中研究指出针对汽车覆盖件拼接模具铣削过程中刀具易磨损破损、已加工表面精度低的问题,对铣削拼接缝过程进行了切削力微元建模。根据加工材料硬度的不同,把每一切削周期的切屑厚度建成切削角度的函数关系,得到不同切削角度下剪切力和犁耕力模型。通过引入单自由度斜体碰撞模型,运用霍普金森压杆试验得到不同主轴转速下刀-工碰撞的弹性变形量δ,进而得到过缝处刀具受到的冲击力。结合剪切力、犁耕力模型与冲击力模型得到过缝区域铣削力预测模型。切削试验与仿真结果具有很好的一致性,证明所建立模型的正确性。研究了不同进给方向下的表面质量,对已加工表面质量、表面粗糙度及工件间高度差进行分析,结果表明,由高硬度切向低硬度工件时可以获得较好的表面质量。所得结果为汽车覆盖件拼接模具铣削加工的工艺优化提供了理论支持。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2018年03期）
张程焱,张发平,杨瑞生,庞璐,卢继平[5]（2018）在《基于局部摩擦因数模型的切削力预测建模》一文中研究指出基于局部摩擦因数模型分别建立前刀面摩擦区、切削刃钝圆区、后刀面摩擦区的受力预测模型,进而获得切削力预测值.以钨钼系高速钢(W6Mo5Cr4V2Al)刀具和20Cr2Ni4合金钢为研究对象建立直角切削实验,通过叁向测力仪测量直角切削主切削力和切深抗力,并与预测切削力进行对比,数值基本吻合.分析了切削参数以及刀具前角对切削力大小的影响规律.结果表明切削力随切削速度和刀具前角的增加有减小的趋势,随着切削深度的增加明显增大.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2018年01期）
孙光兴,靳刚,葛勇[6]（2017）在《考虑切削分段特性的切削力建模与影响因素分析》一文中研究指出针对当前切削力建模未考虑切削过程分段特性等问题,采用理论建模、实验验证以及仿真计算与分析相结合的方法,对切削过程的分段特性及刀具螺旋角、径向切深率等因素对切削力的影响进行了研究,研究表明:考虑切削力的分段特性时,刀具螺旋角、径向切深率对切削力有重要影响。(本文来源于《天津职业技术师范大学学报》期刊2017年04期）
周雨冬[7]（2017）在《微细铣削切削力建模及试验研究》一文中研究指出微细加工技术特别是微细铣削加工技术,因其具有可加工复杂叁维结构、加工材料多样化以及加工过程可控性好等优点而广泛应用于精密及超精密加工。然而,微细铣削加工技术并非宏观铣削加工技术简单地尺度缩小,具有其特有的工艺特性,如最小切削厚度以及材料弹性恢复等尺度效应。为加速推动微细加工技术的发展,深入研究微细铣削加工机理尤为必要。本文采用数值建模和仿真的方法对微细铣削工艺过程进行详尽地分析,进而深入地研究微细铣削切削力,论文主要研究工作如下:(1)刀具偏心状态识别。基于刀具偏心几何模型的分析,包括平面平行偏移、平面角度偏摆以及空间角度偏摆模型,提出了一种基于刀具不同轴向片层轮廓跳动信息识别刀具偏心状态的方法。通过分析不同轴向片层轮廓跳动量及相位差,进而根据刀具偏心几何模型识别出相应的刀具偏心参量。最后,通过测量识别试验验证该参数识别方法的有效性以及刀具偏心几何模型的可靠性。(2)微细铣削切削力建模。基于微细铣削切削力建模过程展开讨论,重点探讨模型中瞬时切削厚度与切削力系数两大核心部分。关于瞬时切削厚度,将最小切削厚度、材料弹性恢复等尺度效应的影响嵌入到前面多齿作用后的残余表面中,进而提高瞬时切削厚度模型的精度,并探究刀具偏心、材料弹性恢复等因素对瞬时切削厚度的影响规律。关于切削力系数,基于直角切削转斜角切削理论,结合二维直角切削仿真结果,通过非线性拟合的方法确定切削力系数。(3)微细铣削切削力模型的试验验证。基于建立的微细铣削切削力预测模型,通过一系列微细铣削试验验证其在切削力预测方面的有效性,进而分析每齿进给量、轴向切削深度以及刀具偏心等因素对切削力的影响规律,并探究材料弹性恢复的影响规律。(本文来源于《天津大学》期刊2017-12-01）
张栋梁[8]（2017）在《考虑跳动的刀具运动与切削力建模研究》一文中研究指出为了实现降低自重、控制结构强度与优化使用性能的目标,飞机、航空发动机以及航天等行业中大量采用形状复杂且加工精度要求高的薄壁结构件。铣削由于其通用性和高材料去除率被广泛地应用在这类薄壁结构件的加工中。铣削加工中的铣削力作为一个非常重要的物理量,会受加工工艺系统中机床主轴运动误差与刀具安装误差所造成刀具跳动的影响,而且还直接影响切削热的产生,并进一步影响刀具的磨损、破损以及耐用度等,对工件的加工精度具有重要的影响。在铣削加工中,很难避免由于机床主轴运动误差与刀具安装误差所造成刀具跳动,刀具跳动是影响瞬时未变形切屑厚度的重要因素。在薄壁结构件加工中,刀具跳动可能造成实际切削力与理想切削力出现明显差异,进而影响加工精度,甚至可能造成零件报废。以往研究是从刀具跳动造成后果的角度建立了刀具偏心模型。有别于这些研究,本文考虑了机床主轴运动误差与刀具安装误差的影响,从造成刀具跳动现象源头的角度提出刀具运动建模方法,该建模方法能够帮助相关研究人员分析加工过程中影响刀具运动的误差来源,有助于实现加工参数优化与加工状态信息监测。本研究得到国家自然科学基金面上项目(51475381与51375395)与陕西省自然科学基础研究计划项目(2013JM7001)的资助。文章建立了考虑刀具跳动现象的刀具运动模型,在该模型的基础之上,提出了瞬时未变形切屑厚度的数值计算方法,以及相应的切削力系数标定算法,最终实现了切削力建模与计算。最后,将考虑跳动的刀具运动模型与切削力模型应用在了刀具磨损状态识别方面。主要研究内容及创新点如下:1)提出了一种考虑跳动的刀具轴线运动建模方法以及相关参数的标定算法。刀具的运动决定了刀具切削工件材料的瞬时体积,对刀具所受切削力的大小具有重要作用。在分析了机床轴承、刀柄以及弹簧夹头等零部件可能存在的误差后,分析了造成刀具跳动现象原因,利用刚体运动理论以及机床运动几何仿真技术,建立了刀具轴线运动模型。使用SPN 300型主轴动态误差分析仪完成了主轴误差动态测量试验,获取了SPN 300型标准测量球棒中心的运动轨迹。通过粒子群优化算法,标定了相关运动参数与刀具安装误差参数,并将刀具轴线运动轨迹的理论预测值与试验测量值进行了对比分析,验证了该模型的适用性,为刀具磨损状态识别特征的计算提供了理论支持。2)提出了一种基于刀具运动模型的瞬时未变形切屑厚度数值计算方法。刀具运动模型包含了刀具轴线运动模型与刀刃运动曲面模型,瞬时未变形切屑厚度是切削力建模中的核心问题。在刀具轴线运动模型的基础上,建立了刀刃运动曲面模型,并给出了瞬时未变形切屑厚度的计算方法。该方法由于不存在对刀具运动的简化,与传统的刀具偏心模型解析计算方法相比,能够有效避免瞬时未变形切屑厚度细节特征损失。3)提出了一种切削力系数以及刀具运动模型参数的标定算法。在瞬时切削力系数标定研究的基础上,提出了标定常量切削力系数以及刀具偏心参数的方法。该方法相对于传统的平均切削力标定方法,避免了多次进行切削实验的弊端,并且具有标定偏心参数的能力。为了说明斜角切削理论以及剪切面假设理论中定义的角度关系,定义了参考平面与向量,通过向量的变换说明了角度变换关系,给出了切削力系数的简洁清晰推导方法。基于刀具轴线运动模型的瞬时未变形切屑厚度数值计算方法以及标定得到的常量切削力系数,提出了一种基于粒子群优化算法的刀具安装角度误差参数、刀具安装径向误差参数以及刀刃安装参数标定算法。最后通过不同加工参数下的铣削试验,验证了本文提出的标定方法的可行性。4)提出了一种基于切削力模型与刀具轴线运动模型的刀具磨损状态识别方法。针对以往刀具磨损状态识别研究中存在的问题(需要复杂特征降维方法、识别特征无明确物理含义以及容易受到刀具跳动造成的切削力幅值变化影响),提出了一种基于切削力模型与刀具轴线运动模型的刀具磨损状态识别方法。首先,基于刀具磨损机理与后刀面磨损区域应力分布理论,建立了考虑刀具后刀面磨损的切削力模型。利用瞬时未变形切屑厚度以及局部切削力计算坐标系转换矩阵,提出了标定切削微元后刀面磨损系数方法。最后,将切削微元后刀面磨损系数作为刀具磨损状态识别特征,利用支持向量机理论,构造了刀具磨损状态识别模型。通过刀具磨损状态识别验证试验,说明了该识别模型的有效性与可行性。(本文来源于《西北工业大学》期刊2017-11-01）
周后火,张连洪,陈立海,满佳,刘欢[9]（2016）在《高应变率下材料本构模型建模及其在插齿切削力预测中的应用》一文中研究指出插齿是加工齿轮的重要工艺方法,插削力是制定插齿加工工艺的重要依据。为获得插齿过程中的工件材料属性,采用霍普金森压杆试验,获得工件材料高应变(10~2~10~4s~(-1))下的Johnson-Cook(J-C)本构模型。基于工件材料本构模型,通过有限元模拟插齿过程,获得插齿切削力。采用刨削模拟插齿切削,对插齿切削力进行了实测试验。通过对比分析插齿切削力、模拟与试验结果,验证了本构模型和有限元模型及模拟结果的正确性,进而通过有限元数值模拟分析了刀具几何参数和切削参数对切削力的影响规律。文中建立的材料本构模型和插齿切削有限元模型可较准确地预测插齿切削力。(本文来源于《机械设计》期刊2016年08期）
罗智文[10]（2016）在《基于斜角切削的难加工材料曲线加工切削力建模与参数优化》一文中研究指出难加工材料在兵器、车辆、航空和航天等领域有着广泛的应用背景。难加工材料切削过程中,曲线车削和曲线端铣是常见的加工工艺,由于工件轮廓曲线曲率的变化,切削力在切削过程中变化起伏不定甚至产生突变。为避免刀具和工件受到突变切削载荷冲击,实际加工过程中切削用量选择趋于保守,使得能耗过大、加工成本偏高,成为制约难加工材料切削技术发展的瓶颈。本文建立了曲线车削和曲线端铣过程中的切削力模型,研究切削力变化规律,对切削参数进行了优化试验与分析,设计和实现了难加工材料曲线切削数据库系统,主要包括以下内容:(1)面向曲线车削加工过程的切削力建模技术研究与分析。基于等效切削刃概念,建立了考虑刀尖圆弧刃影响的切削力模型。在不同切削深度下,分析刀具-工件几何接触区域随工件轮廓曲线曲率变化的演变过程。采用B样条曲线法将切削刃和工件轮廓曲线参数化处理,基于格林运算法则计算单连通区域内的切削层面积,基于极坐标微元法计算等效切削刃方向角,建立包含关键几何参数的统一计算模型,避免出现不规则几何接触区域而普通解析法不能适用的情形。建立基于最大剪应力原理的斜角切削模型,解析剪切力模型系数和力矢量、速度矢量、流屑矢量之间的约束关系,提出一种针对剪切力模型系数的标定方法。采用直线车削方式进行剪切力系数标定试验,分析切削层面积变化对剪切力模型系数的影响规律。设计变曲率曲线车削试验,分析曲线曲率变化对切削力的影响规律,验证切削力模型的有效性。(2)面向曲线端铣加工过程的切削力建模技术研究与分析。基于傅里叶级数展开法,建立考虑瞬时进给方向影响的切削力模型。离散化刀具中心运动轨迹,提出等曲率等径向切深和变曲率变径向切深两种加工条件下的等效进给量计算方法。建立变曲率变径向切深几何模型,分别提出切入、连续切削和切出叁个阶段的切入矢量、切出矢量计算方法。基于最小能量原理建立针对微元切削刃的斜角切削模型,在微元切削刃的法平面坐标系下解析切削力模型系数和力矢量、速度矢量、流屑矢量之间的约束关系,提出一种切削力模型系数标定方法。该方法仅需数次试验即可完成切削力模型系数标定过程,避免了刀具严重损耗现象,降低了标定试验成本,提高了标定效率。采用直线铣削方式进行切削力系数标定试验,分析瞬时未变形切削厚度对切削力模型系数的影响规律。设计等曲率等径向切深和变曲率变径向切深曲线端铣试验,分析曲线曲率和径向切深变化对切削力的影响规律,验证切削力模型的有效性。(3)基于曲线加工多目标切削参数优化的技术研究与试验分析。建立多目标切削参数优化数学模型,应用情景知识、规范知识和结构知识等改进模型动态适应函数,拓展模型多样性空间,提出模型算法性能的改进方案。针对曲线车削和曲线端铣过程,建立以能量效率和加工成本为多目标函数的优化模型,基于改进的模型算法提出切削参数优化方案,为加工工艺的优化决策提供理论指导和技术支持。(4)难加工材料曲线切削数据库系统的设计与实现。设计了难加工材料曲线切削数据库系统的总体架构和功能结构,构建了面向切削对象的数据物理结构模型。基于B/S结构进行原型系统开发,实现了切削数据服务和工艺知识服务等主要功能。以曲线车削力建模预测和曲线车削参数优化过程为例,对系统进行了应用验证。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-06-01）
切削力建模论文开题报告
（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：
提出了一种镗削过程中基于MATLAB的切削力仿真预测方法,并开发了一种切削力仿真软件。通过建立镗削加工过程的基本参数,研究了刀具几何参数和加工工艺参数与切削面积和线长的关系;根据主副切削刃参与切削情况,将镗削过程分为4种工况,分别计算4种工况下的切削面积和线长,通过MATLAB仿真得到相应的函数关系曲线;建立切削力关于切削面积和线长的数学模型,从而得到切削力与镗削基本参数的关系,同时对镗削过程刀具振动进行研究。通过试验对比,验证了基于MATLAB的切削力仿真预测方法的准确性,为镗削过程中切削力和振动的智能控制奠定基础。
（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。
切削力建模论文参考文献
[1].蔡永林,鞠楠.基于自由曲面类零件的球头立铣刀切削力建模[J].北京交通大学学报.2019
[2].杨浩,刘献礼,刘强,郭艳德,李传东.基于MATLAB的切削力建模方法研究[J].航空制造技术.2018
[3].韩变枝,陈明,王栋.钛合金高速铣削的切削力实验研究与建模[J].机床与液压.2018
[4].刘献礼,高海宁,岳彩旭,姜男.拼接模具过缝区域切削力建模与表面质量[J].振动.测试与诊断.2018
[5].张程焱,张发平,杨瑞生,庞璐,卢继平.基于局部摩擦因数模型的切削力预测建模[J].北京理工大学学报.2018
[6].孙光兴,靳刚,葛勇.考虑切削分段特性的切削力建模与影响因素分析[J].天津职业技术师范大学学报.2017
[7].周雨冬.微细铣削切削力建模及试验研究[D].天津大学.2017
[8].张栋梁.考虑跳动的刀具运动与切削力建模研究[D].西北工业大学.2017
[9].周后火,张连洪,陈立海,满佳,刘欢.高应变率下材料本构模型建模及其在插齿切削力预测中的应用[J].机械设计.2016
[10].罗智文.基于斜角切削的难加工材料曲线加工切削力建模与参数优化[D].北京理工大学.2016
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