船用柴油机关键零部件数控加工工艺优化与仿真技术-研究

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1、摘要摘要船用柴油机关键零部件数控加工工艺优化及仿真技术研究，能够充分发挥数控机床的效能、改善加工质量、缩短研制周期、降低生产成本，具有较高的实用价值和重要意义。本文以企业基础技术攻关项目“船用大功率中速柴油机机身、缸盖加工关键技术研究”为背景，在总结了数控加工工艺优化技术和数控加工仿真技术研究现状的基础上，提出了船用柴油机关键零部件数控加工工艺优化及仿真平台的总体设计，并对数控加工工艺参数优化、数控加工仿真验证展开了深入的研究，最后开发了数控加工工艺优化及仿真一体化验证平台。本文主要研究内容如下:（1）从船用

2、柴油机关键零部件工艺优化、数控仿真入手，总结了数控加工工艺优化及仿真技术的需求，概括出了数控加工工艺优化及仿真分析流程，同时构建出了数控加工工艺优化及仿真技术体系结构图，并提炼出本文研究的三个关键技术，为本文的研究奠定了理论基础。（2）在船用柴油机关键零部件数控加工工艺参数优化方面，总结了工艺参数优化的流程，建立了切削参数优化模型，结合船用柴油机关键零部件缸盖的工艺参数优化，验证了工艺参数优化的思路和方法。（3）在船用柴油机关键零部件数控加工过程仿真验证方面，提出基于可重构虚拟制造环境建模技术，对虚拟制造环境

3、模型进行划分、建模与重构，并结合虚拟数控机床的建模进行了验证；总结了数控加工仿真验证系统的设计流程。最后，结合船用柴油机关键零部件机身和缸盖为例进行了数控加工仿真。（4）针对数控切削过程物理仿真技术研究问题，分析了切削力、切削热的来源，借助金属塑性成形仿真软件DEFORM，总结出了物理仿真的流程。最后，通过船用柴油机缸盖零件的铣削为例进行了数控加工物理仿真。（5）基于以上理论研究，建立了船用柴油机关键零部件数控加工工艺优化及仿真一体化验证平台，同时以船用柴油机机身和缸盖为例，在该平台中完成了数控加工工艺优化和

4、数控加工仿真验证，验证了本文理论与方法的可行性。关键词船用柴油机；切削参数优化；可重构；数控加工仿真I万方数据江苏科技大学工学硕士学位论文II万方数据AbstractAbstractTheresearchonncmachiningprocessoptimizationandsimulationtechnologyofthekeypartsofmarinedieselenginecanmaximizetheefficiencyofNCmachine,whichincreasetheprocessingquali

5、tyandcutdownthedevelopmentcycle,decreasetheprocessingcostandincreasethecompetitivenessofproductswithhighpracticalvalueandsignificance.Thispaperbasedontheenterprisetechnologyresearchproject"Marinehigh-powermediumspeeddieselenginebody,cylinderheadprocessingke

6、ytechnologyresearch"asthebackground,onthebasicofsummaringthestatusofNCmachiningprocessoptimizationandNCmachiningsimulationindomesticandabroad,proposingtheoveralldesignplatformofkeypartsofmarinedieselengineNCmachiningprocessoptimizationandsimulation,andin-de

7、pthstudyingtheNCmachiningprocessoptimizationandNCmachiningsimulationverification.Finally,developmentingintegrationverificationplatformofNCmachiningprocessoptimizationandsimulation.Thechiefcontentsareasbelow:(1)Startingfromtheprocessoptimization,NCsimulation

8、ofkeypartsofmarinedieselengine,summaringtheneedsofNCmachiningprocessoptimizationandsimulationtechnology,andputtingforwardtheanalysisprocessofNCmachiningprocessoptimizationandsimulation,andconstructingt