数控加工标准样件设计及能耗数据管理系统研究

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1、国内图书分类号：TG501学校代码：10213国际图书分类号：620密级：公开工学硕士学位论文数控加工标准样件设计及能耗数据管理系统研究（应用型）硕士研究生：杨增光导师：闫纪红教授申请学位：工学硕士学科：机械电子所在单位：机电工程学院答辩日期：2013年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG501U.D.C:620DissertationfortheMasteralDegreeinEngineeringRESEARCHONSTANDARDSAMPLEDESIGNOFNCMACHININGANDENERGYCONSUM

2、PTIONDATAMANAGEMENTSYSTEM(Application)Candidate：ZengguangYangSupervisor：Prof.JihongYanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechanicalandelectronicAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteo

3、fTechnology哈尔滨工业大学工学硕士论文摘要随着全球制造业能耗的不断增加，能源成本上升，制造业的可持续发展迫在眉睫。对于可持续制造的研究，几乎都是通过实验加工样件，采集加工能耗，建立切削能耗模型来说明加工能耗的产生原因。但是没有统一的标准样件利用，得到的加工能耗数据无法整合，建立的加工模型也存在差异，这使得这些模型和数据很难利用。本文以设计标准样件及建立能耗数据管理系统为目的，通过设计实验加工方案，加工标准样件及能耗数据的处理分析，最后建立JSP能耗数据管理系统，管理标准样件的加工能耗数据。主要有以下内容：首先，设计面向可持续制造完整适用

4、的标准样件。标准样件尺寸合适，适合各种数控加工中心加工，选择研究中普遍采用的加工特征平面、槽类、孔类等。加工特征多样，加工时切削材料去除均匀，加工能耗分析简单，易于反应加工真实能耗。适合多种材料的加工，考虑到硬度低的材料在切削加工过程中可能变形，最小壁厚设计合理。其次，根据标准样件设计实验方案。为了优化加工参数，对每一个加工特征都设置了正交实验方案，得到不同加工状况下的最优水平组合及能耗数据。同时设置精加工的加工实验方案获得精加工的能耗数据。然后，在哈斯VF-2数控加工中心上按照实验方案加工标准样件，采集能耗数据，用方差分析法及均值法对实验数据进

5、行处理，获得每种加工状况下的最优组合及能耗数据。最后，开发JSP数据管理系统，管理加工能耗数据。以MicrosoftSQLserver2005、JAVA为工具，完成基于网络的能耗数据管理系统的开发。所有用户都可以利用标准样件加工的能耗数据，进行可持续制造方面的研究或为实际加工提供相关的建议。关键词：可持续制造；标准样件；数据处理；参数优化；能耗数据-I-哈尔滨工业大学工学硕士论文AbstractWiththerecentincreaseinenergydemandandenergyprices,sustainabledevelopmenthasb

6、ecomeapriorityformanufacturingindustry.Fromsustainablemanufacturingpointofview,mostofstudiesbuildthecuttingenergyconsumptionmodelstoexplainthemechanismofmachiningprocessesbasedontheenergydatacollectionofthedesignedexperimentalsample.However,thesemodelsandenergydataaredifficul

7、ttousebecauseofthedifferentdesignofthestandardsample.Inthispaper,thestandardsamplewasdesignedforthepurposeofenergydataanalysisandenergylabellingofmachinetoolsandproducts.Inaddition,theenergydatamanagementsystemwasdevelopedtomanageenergydataofthedesignedstandardsampleformachin

8、ingprocesses.Themaincontentsofthispaperareasfollows:Firstly,theappli