大型船舶发动机缸体加工工艺参数优化及虚拟加工仿真方法研究

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 虚拟仿真技术的研究现状

1.2.2 加工参数优化的研究现状

1.3 研究目标及内容

2 船舶发动机缸体刀路轨迹规划及后置处理

2.1 船舶发动机缸体加工工艺分析

2.1.1 船舶发动机缸体加工工艺规划

2.1.2 刀具的选择

2.1.3 船舶发动机缸体加工工艺路线的制定

2.2 大型船舶发动机缸体加工刀路轨迹规划

2.2.1 刀路轨迹生成方法

2.2.2 走刀步长计算

2.2.3 行距计算

2.2.4 刀轴控制方法

2.2.5 基于UG/CAM 的大型船舶发动机缸体刀路轨迹生成

2.3 龙门加工中心的后置处理算法

2.3.1 龙门加工中心的结构形式分析

2.3.2 机床的空间坐标系变换

2.3.3 龙门加工中心的空间运动学求解

2.4 龙门加工中心后置处理器的开发

2.4.1 基于UG/Post Builder 的后置处理开发

2.4.2 生成船舶发动机缸体NC代码

2.5 本章小结

3 基于改进遗传算法的大型船舶发动机缸体铣削参数优化研究

3.1 大型船舶发动机缸体铣削参数模型的建立

3.1.1 确定优化变量

3.1.2 船舶发动机缸体目标函数

3.1.3 约束加工参数

3.1.4 大型船舶发动机缸体铣削参数优化数学模型

3.2 改进的多目标遗传算法

3.2.1 遗传算法概述

3.3.2 适应度函数

3.2.3 处理约束条件

3.2.4 精英保存

3.2.5 大变异操作

3.2.6 改进的遗传算法流程

3.3 基于遗传算法的仿真结果分析

3.3.1 仿真条件

3.3.2 最大迭代次数与优化过程关系

3.3.3 交叉概率与优化过程关系

3.3.4 变异概率与优化过程关系

3.3.5 优化结果可重复性分析

3.4 本章小结

4 基于虚拟机床的船舶发动机缸体仿真加工

4.1 基于虚拟机床的缸体仿真加工原理

4.2 虚拟加工环境的构建原理及方法

4.2.1 虚拟机床的构建原理

4.2.2 虚拟加工环境的构建方法

4.3 虚拟仿真环境的构建

4.3.1 虚拟龙门加工中心几何模型构建

4.3.2 虚拟龙门加工中心运动学构建

4.3.3 虚拟侧铣头的构建方法

4.3.4 添加虚拟机床控制系统

4.3.5 建立侧铣头加工坐标系

4.4 基于UG与VERICUT的无缝对接仿真方法

4.5 仿真结果

4.6 本章小结

5 大型船舶发动机缸体虚拟加工应用系统开发

5.1 船舶发动机缸体虚拟加工软件的基本要求

5.2 虚拟加工软件铣削参数优化实现

5.2.1 C# 与Matlab混合编程原理

5.2.2 C# 与Matlab的接口方法

5.2.3 软件在C# 中的实现

5.3 虚拟加工软件运行流程及分析

5.4 实验分析

5.4.1 实验条件

5.4.2 优化粗铣缸体侧面加工参数

5.4.3 数控程序的修改及现场加工

5.4.4 优化效果对比分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果