基于混合推理技术的ELID磨削参数预测的研究

摘要

随着现代技术的发展，一些新的材料也涌现出来，而这些材料绝大多数都属于难加工材料。这些材料的机械加工技术阻碍了新材料大规模应用。ELID磨削技术作为一个能有效进行难加工材料超精加工的加工方法，更是受到了难确定材料加工工艺参数的影响。ELID磨削中受到了电解因素的影响，无法采用常用常规的建模方法，也难为ELID磨削加工过程建立一个合理准确的数学模型。因此，本文探索了利用案例推理和规则推理的混合推理的技术为ELID磨削提供磨削参数的可行性。
　　 本文针对ELID磨削中氧化膜进行研究，分析氧化膜生成和作用机理，并且利用混合推理技术建立一个难加工材料ELID磨削加工工艺参数数据库。主要包括以下内容：
　　 （1）通过对ELID生成的机理分析，建立了ELID氧化膜生成厚度的模型，来研究电解参数对氧化膜的生成影响；并且通过实验研究电火花修形所形成的硬质层对ELID电解效果的影响。
　　 （2）通过分析ELID磨削氧化膜的作用机理，分析ELID磨削中氧化膜能够减小砂轮实际进给量的作用，以及为ELID磨削工艺参数分析中将电解过程和磨削过程分开研究提供了理论依据。
　　 （3）系统以工件材料的物理性能对切削性能的影响为基础，利用相似度匹配理论，对工件材料的切削性能进行相似度匹配，找出相似度材料。利用相似度材料来进行磨削参数的选择。分析各主要磨削加工参数（砂轮条件、砂轮速度、磨削深度等）对表面粗糙度的影响规律。
　　 （4）利用获得的实验数据构建基于ACCESS的实例样本数据库，为构建基于实例推理技术提供磨削工艺参数数据来源。研究ELID磨削电解参数对电解作用的影响，建立了ELID磨削电解参数规则。
　　 （5）利用Visual Basic将案例推理和规则推理结合起来，建立ELID工艺参数预测数据库，预测工件材料的ELID磨削加工工艺参数，通过实验研究表明，该数据库能很好的指导工艺参数的选择。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 前言

1.2 磨削数据库的研究现状概述

1.3 课题的来源和意义

1.4 论文主要研究内容

第2章 ELID磨削氧化膜形成及作用机理

2.1 引言

2.2 ELID磨削氧化膜的形成机理

2.2.1 ELID氧化膜生成模型

2.2.2 ELID氧化膜生成机理分析

2.2.3 电火花修形后形成砂轮表面硬质层对电解效果的影响

2.3 ELID磨削氧化膜的作用

2.3.1 氧化膜在ELID磨削中的作用

2.3.2 氧化膜的作用机理研究

2.5 本章小结

第3章 ELID磨削常用参数的研究

3.1 表面粗糙度评价参数的选用

3.1.1 与微观不平度高度特性有关的表面粗糙度参数

3.1.2 与微观不平度间距特性有关的表面粗糙度参数

3.1.3 与微观不平度形状特性有关的表面粗糙度参数

3.2 工件材料的物理机械性能

3.2.1 硬度

3.2.2 导热率

3.2.3 抗拉强度

3.2.4 冲击韧性

3.3 磨削砂轮特性

3.3.1 磨料

3.3.2 粒度

3.3.3 浓度

3.3.4 结合剂

3.3.5 砂轮的选择

3.4 磨削参数的选用及对粗糙度的影响

3.4.1 砂轮速度

3.4.2 工件速度

3.4.3 磨削深度

3.4.4 轴向进给速度及轴向进给量

3.4.5 无火花磨削行程次数

3.4.6 磨削各个参数或交互对表面粗糙度的影响

3.5 ELID磨削电解参数

3.5.1 电压参数对ELAD磨削系统的影响

3.5.2 占空比参数对ELID磨削系统的影响

3.5.3 电极间隙对ELID磨削系统的影响

3.6 本章小结

第4章 ELID优化参数预测推理技术的研究

4.1 预测推理技术

4.2 案例推理

4.2.1 案例的表示方法

4.2.2 案例的检索

4.2.3 案例的修改

4.2.4 案例的学习

4.2.5 CBR的优势与不足

4.3 规则推理

4.3.1 规则推理的概念

4.3.2 基于规则的专家系统

4.5 本章小节

第5章 ELID磨削参数推理数据库的研究

5.1 实例数据库的构建

5.1.1 实例数据的获取

5.1.2 数据库文件的构建和备份

5.2 磨削参数的推理预测

5.2.1 规格化处理

5.2.2 相似度比较

5.3 电解参数的推理预测

5.4 ELID磨削推理预测系统运行和验证

5.4.1 软件介绍

5.4.2 验证

5.5 本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢