开式整体叶盘复合铣削参数优化系统的研究与开发

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1、哈尔滨理工大学工学硕士学位论文国内图书分类号：TG506；TP319工学硕士学位论文开式整体叶盘复合铣削参数优化系统的研究与开发硕士研究生：陈真导师：刘献礼申请学位级别：工学硕士学科、专业：机械制造及其自动化所在单位：机械动力工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学哈尔滨理工大学工学硕士学位论文ClassifiedIndex：TG506；TP319DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringResearchandDevelomentofCompositeMillingParameter

2、OptimizationSystemforBliskCandidate：ChenZhenSupervisor：LiuXianliAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringMechanicalManufactureandSpecialty：AutomationDateofOralExamination：March,2015HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学工学硕士学位论文开式整体叶盘复合铣削参数优化系统的研究与开发摘要开式整体

3、叶盘是现代航空发动机的关键零部件，对提高和改善发动机性能意义重大，其高效率、高质量和低成本制造加工却一直是该领域技术难题。随着数控技术快速发展，人们对整体叶盘典型材料特性和切削机理研究的深入，数控铣削加工整体叶盘的研究和应用日益广泛。同时，通过引入现代智能优化算法，可进一步改变依赖传统经验和大量试验选择参数的现实，解决参数优选问题。为此，本文围绕开式整体叶盘盘/插/侧铣削加工工艺，着力于开式整体叶盘复合铣削参数优化系统的开发，展开了以下研究：首先，本文对系统需求进行了分析，从系统的体系结构、运行流程等方面进行了总体设计，并以VisualStudi

4、o2010为编程开发软件（以C#为编程语言）、以SQLServer2008为数据库管理系统，同时对数据库表以及表之间的关系进行了详细设计，对开发系统的关键技术予以了探讨。其次，为获取预测建模及优化所需数据，以整体叶盘典型材料（TC4）规划了盘/插/侧铣削试验，通过试验数据分析铣削参数对切削力的影响，并基于数学统计方法展开预测建模，为参数优化提供约束。然后，在已建立的预测模型基础上，建立以最大效率（单位时间材料去除率）和最低成本（刀具使用寿命）为目标，以机床和刀具对铣削参数的限制、选定参数范围和切削力等为约束的优化模型，并引入遗传算法对目标函数进行

5、优化。文章以插铣为例，实现了约束范围内的参数优化。最后，基于上述研究内容，以及开发环境和技术，开发了开式整体叶盘复合铣削参数优化系统。文章最后分别以盘铣、插铣为例，给出了系统预测及优化功能模块的运行实例，实现了软件系统的开发及应用。通过上述内容的研究，不仅建立了开式整体叶盘典型材料的切削力预测模型、盘/插/侧铣削参数优化模型，还开发出集知识查询、数据管理、目标预测和参数优化于一体的参数优化系统，能够为工艺人员提供便利，为科研生产提供参考，进一步改善同类产品材料加工难的现实情况。关键词参数优化；预测建模；复合铣削；整体叶盘-I-哈尔滨理工大学工学硕

6、士学位论文ResearchandDevelomentofCompositeMillingParameterOptimizationSystemforBliskAbstractBliskisthekeycomponentofmodernaeroengine,it’sofgreatsignificancetoimproveengineperformance.Butits’high-efficiency,high-qualityandlow-costmanufacturingprocesshasbeenatechnicalprobleminthefie

7、ld.Withtherapiddevelopmentofnumericalcontroltechnology,thedeepeningresearchofblisk’typicalmaterialpropertiesandcuttingmechanism,researchandapplicationofCNCmillingforbliskisincreasinglywidespread.Meanwhile,byintroducingmodernintelligentoptimizationalgorithm,thestudycanfurtherc

8、hangeparametersselectiondependingontraditionalexperienceandlargenumb