基于進化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的薄壁件銑削變形分析與預(yù)測.pdf

1、隨著我國制造業(yè)水平的不斷提高，薄壁件在航空航天、兵器等國防裝備產(chǎn)品的制造中有著廣泛地應(yīng)用。薄壁件形狀較為復(fù)雜，其表面加工精度要求較高。在銑削加工過程中，由于受到切削力、切削熱等作用容易產(chǎn)生變形，影響零件的加工精度以及工件的使用性能，降低其加工效率。因此，對薄壁件加工過程中的加工變形進行研究，并有效地控制其加工變形對航空航天、兵器等制造業(yè)具有十分重要地意義。
　　在薄壁件加工過程中，不同的刀具結(jié)構(gòu)對加工過程中切削力、切削熱等的影響很

2、大，產(chǎn)生不同程度的加工變形，甚至影響其加工效率。本文從研究刀具結(jié)構(gòu)這一影響因素出發(fā)，合理地確定薄壁件加工的刀具結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)，從而實現(xiàn)對加工變形的有效控制。本文主要進行了以下研究工作：
　　(1)實現(xiàn)了參數(shù)化刀具庫的開發(fā)，基于UG二次開發(fā)技術(shù)，將參數(shù)化設(shè)計思想與數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用于參數(shù)化刀具庫的開發(fā)，建立一個具有良好用戶界面的參數(shù)化刀具庫，并為薄壁件銑削加工過程仿真提供刀具三維模型設(shè)計。
　　(2)研究分析了仿真模擬的關(guān)鍵技術(shù)，通

3、過調(diào)用參數(shù)化刀具庫創(chuàng)建了刀具三維幾何模型，導(dǎo)入ABAQUS有限元軟件，并建立了薄壁件銑削加工過程仿真模型，基于熱力耦合作用模擬了鋁合金7050-T7451薄壁件銑削加工過程，研究分析了薄壁件加工過程中的加工變形，通過對仿真計算得到的加工變形數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)進行比較分析，從而驗證了薄壁件銑削加工過程仿真模型的合理性、正確性。
　　(3)以薄壁件銑削加工有限元模型為基礎(chǔ)，基于遺傳進化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了加工變形預(yù)測模型，獲得了刀具幾何參數(shù)和銑

4、削加工變形之間的非線性映射關(guān)系。以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值和閾值為設(shè)計變量，建立了初始權(quán)值和閾值的優(yōu)化模型，通過具有全局尋優(yōu)能力的遺傳算法求解最優(yōu)的初始權(quán)值和閾值。最后，以刀具幾何參數(shù)（前角、后角、螺旋角）為設(shè)計變量，建立了以最小化最大銑削加工變形為目的優(yōu)化模型，采用遺傳算法技術(shù)進行求解，通過遺傳算法對刀具幾何參數(shù)進行優(yōu)化，獲得一組優(yōu)化后的刀具前角、后角以及螺旋角，為薄壁件銑削刀具的合理設(shè)計與選擇提供切實可行的理論基礎(chǔ)，從而實現(xiàn)對薄壁件銑削