导读:本文包含了凸曲面论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:曲面,模具,硬度,包络,有限元,表面,磨削。
凸曲面论文文献综述
南月冲[1]（2019）在《凸曲面模具铣削加工表面形貌建模研究》一文中研究指出表面形貌对模具的耐腐蚀性能、耐磨性能、抗疲劳性能有着严重的影响。本文的研究对象为Cr12MoV模具钢,淬火后硬度可达50~65HRC,属于典型的难加工材料,若单纯依靠实验的方法去研究表面形貌,不仅实验过程繁琐,而且成本极高。随着计算机仿真技术的发展,若能通过切削条件对表面形貌、表面粗糙度进行预测,将有利于控制模具已加工表面质量。基于以上问题本文围绕着凸曲面模具钢铣削加工表面形貌展开研究,主要研究内容如下:首先开展凸曲面模具钢铣削加工表面形貌仿真模型的研究。建立了球头铣刀刃线的数学模型,考虑了切削过程中刀具磨损对球头铣刀刃线模型的影响;建立了凸曲面模具工件模型,将凸曲面工件模型离散成点云,根据凸曲面工件的曲面特性,运用矢量运算法则及坐标变换原理,推导出球头铣刀运动轨迹方程,并在球头铣刀运动过程中考虑振动及刀具变形对走刀轨迹的影响,从而建立表面形貌仿真算法,实现了铣削表面形貌的预测。其次利用所建立的表面形貌仿真模型得到了不同进给速度、不同切削宽度、曲面不同位置、不同刀具磨损量及切削动态特性影响下的表面形貌仿真结果。进行了铣削实验,分析了表面形貌和表面粗糙度随切削条件的变化规律,与表面形貌仿真结果对比,验证了表面形貌仿真模型的有效性。再次,利用功率谱密度对凸曲面模具铣削加工表面形貌进行了分析,分析了不同进给速度、切削宽度、曲面位置已及刀具磨损量下形成的表面形貌的信号构成,直观的表现出表面形貌中各频率信号的分布及其在表面中所占的比重。揭示了铣削条件对表面形貌的影响规律,为表面形貌的评价提供理论依据。最后,基于MATLAB软件GUI模块,搭建了表面形貌仿真系统。该系统简化了仿真过程中的操作步骤,提高了表面形貌仿真的效率。本文建立了球头铣刀铣削淬硬钢模具过程中表面形貌预测模型,对于研究切削条件对表面形貌、表面粗糙度的影响有重要的指导意义。研究结果为加工过程中切削参数的优选提供了理论依据。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01）
姜男[2]（2019）在《凸曲面拼接模具铣削过程让刀误差补偿研究》一文中研究指出汽车覆盖件模具的研制周期占汽车总体开发周期的叁分之二左右,但汽车覆盖件模具由于其体积大、型面复杂等特点,通常采用不同硬度淬硬钢拼接后整体铣削加工。而加工过程中拼接缝处存在冲击载荷,导致刀具磨损过快,铣削力突变明显,让刀误差现象严重,工件型面精度低。故本文对凸曲面拼接模具铣削过程让刀误差补偿进行了研究,旨于提高汽车覆盖件拼接模具的加工效率,使模具型面精度得到有效控制。首先,根据凸曲面拼接模具结构特性,综合剪切力模型、磨损效应力模型和冲击力模型建立了完整的凸曲面拼接模具铣削力模型。其中,剪切力模型主要是通过刀轴与拼接缝的空间位置关系,将过缝处未变形切屑厚度进行区域划分进而获得;磨损效应力模型主要是通过微元法,构建与刀具后刀面磨损量之间的函数关系而获得;拼接过缝处的冲击力模型主要是通过引入单自由度斜体碰撞模型获得。通过铣削实验验证了所建模型的准确性。其次,在凸曲面拼接模具铣削力的基础上,建立了刀柄-刀具系统变形挠度模型。该系统变形挠度模型是通过分段刚化法分别建立刀柄及刀具的变形挠度,同时也考虑分析了刀柄-刀具系统接合面对变形挠度的影响。最后将系统变形挠度预测结果同实验测量结果进行对比,验证所建刀柄-刀具系统变形挠度模型可以精准地预测系统变形挠度。再次,依据所建立的刀柄-刀具系统变形挠度模型,预测了凸曲面拼接模具铣削让刀误差,分析了不同加工倾角及拼接缝处让刀误差的分布规律,并采用修正刀具切削轨迹的方法对让刀误差进行了离线补偿,经实验结果表明,补偿后的让刀误差相比补偿前的让刀误差有明显降低,此方法可有效的控制凸曲面拼接模具型面精度。最后,利用软件MATLAB开发建立了凸曲面拼接模具铣削过程铣削力、刀柄-刀具系统变形挠度及让刀误差的预测平台。通过输入相应加工参数,即可快速获取凸曲面拼接模具铣削力、系统变形挠度及让刀误差的分布情况,该预测平台为让刀误差的快速离线补偿提供了理论基础。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2019-03-01）
王广越,南月冲,马晶,冯磊[3]（2019）在《考虑曲面特性的凸曲面铣削稳定性研究》一文中研究指出在凸曲面模具铣削加工过程中,由于曲面特性复杂,刀-工接触关系沿切削轨迹不断变化,刀具刃口受到交变载荷加剧了铣削过程刀具磨损的程度,使得模具加工效率大幅度降低。针对上述问题综合考虑曲面曲率以及刀具前倾角对铣削稳定性的影响,并建立了考虑曲面曲率、刀具前倾角的瞬时切屑厚度模型,在求解铣削系统稳定性时运用计算效率更高的基于龙格库塔法的全离散法,深入研究了曲面特性对铣削稳定域的影响。得到以下结论:随着曲率半径的增加,极限切深减小,铣削稳定性降低;随着刀具前倾角的增加,稳定性叶瓣图整体向左移动。基于凸曲面铣削试验,对实验结果进行时域、频域分析验证了铣削稳定性预测的准确性。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2019年04期）
岳彩旭,王彦武,高海宁,马晶[4]（2018）在《凸曲面拼接模具铣削过程叁维有限元仿真研究》一文中研究指出覆盖件模具具有形状复杂、材料硬度高和多硬度拼接等特点,在加工过程中易出现刀具载荷不稳定、温度过高和易发生剧烈磨损等问题,从而降低模具的表面质量和刀具的使用寿命。为揭示铣削机理,建立了凸曲面拼接模具铣削过程叁维有限元仿真模型,采用叁维有限元仿真的方法来对凸曲面拼接模具铣削过程进行研究。首先通过准静态试验、霍普金森压杆试验拟合出材料的本构参数,以此保证仿真结果的准确性;然后建立凸曲面拼接模具铣削过程叁维热力耦合仿真模型;最后通过仿真结果研究了凸曲面拼接模具铣削过程力和温度的变化特性。研究结果为航空航天产品的模具铣削技术及刀具结构设计提供理论支持。(本文来源于《航空制造技术》期刊2018年16期）
郝胜宇[5]（2018）在《凸曲面拼接模具铣削过程有限元仿真研究》一文中研究指出汽车制造业飞速发展使得汽车普及到大众人群中,同时人们对汽车外观的要求也越来越高。汽车制造企业每年都会推出大量以美化外观为目的的新车型,在应对基础装备模具复杂表面凸曲面、凹曲面、多硬度拼接、沟槽、拐角时保证表面质量面临更大挑战。凸曲面多硬度拼接面是汽车覆盖件典型型面,在加工过程中由于材料硬度高、多硬度拼接等表面特征导致在拼接过缝处刀具载荷极不稳定刀具极易磨损,过缝处铣削力的突变对已加工表面质量造成影响。随着计算机技术的发展,利用有限元软件来模拟切削加工成为了一种重要的辅助方法。首先,针对球头铣刀铣削凸曲面建立刀具位姿系统,阐述了刀-工接触关系和切削层参数的特点,以及凸曲面曲率和前倾角对铣削过程中铣削力的影响机理,分析结果为凸曲面多硬度拼接铣削过程中铣削力的分析提供理论基础。使用仿真手段初步模拟了前倾角和曲率对铣削过程铣削力的影响。然后,本文基于大型有限元仿真软件ABAQUS/CAE 6.14,通过准静态试验、霍普金森压杆试验拟合出的本构参数输入软件,结合有限元仿真关键技术建立了凸曲面多硬度拼接铣削过程叁维有限元模型。在刀具复杂轨迹设置中,提出以幅值曲线来定义叁维自由曲线轨迹。球头铣刀切削刃的网格局部细化、合适的迭代分析算法都是保证铣削过程模拟计算收敛的充分条件。对模型后处理,得到了凸曲面拼接模具铣削过程的应力场分布,并对上坡下坡拼接过缝处切削热的温度叁维场进行分析。最后,在不同铣削参数下对凸曲面不同硬度拼接过缝处的铣削力突变影响进行仿真模拟。最后,在立式四轴加工中心上开展铣削实验,并用瑞士KISTLER(奇石乐)旋转测力仪来测量铣削力。铣削实验进行了不同参数下拼接过缝处铣削力突变值的测量,并对一个走刀路径下叁个方向铣削力突变值进行分析。将仿真值与实验值进行对比,分析误差产生的原因。研究结果为凸曲面多硬度拼接铣削过程仿真模型建立提供基础,并为后续铣削参数的优化及刀具结构设计提供理论支持。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-03-01）
李雅青,张明慧,姜彬[6]（2017）在《高效铣削淬硬钢凸曲面的铣刀性能测试方法》一文中研究指出本文设计和加工了多硬度拼接凸曲面淬硬钢试件,以替代大型淬硬钢凸模,给出了铣削多硬度拼接凸曲面淬硬钢模具的刀具性能测试实验方案;利用该测试方案,检测出铣刀振动、磨损及加工表面形貌特征,并通过进一步增大每齿进给量测试刀具的使用寿命和安全可靠性,得到铣刀优选方法。结果表明,该方法可有效揭示和评价淬硬钢表面曲率和硬度多变对铣刀切削性能的影响,满足高效、安全稳定切削汽车内板淬硬钢凸模的要求。(本文来源于《工具技术》期刊2017年09期）
岳彩旭,朱磊,刘俊,冯磊,姜男[7]（2018）在《面向铣削力控制的凸曲面拼接模具硬态铣削工艺优化》一文中研究指出机械加工对于模具结构的要求日益复杂,导致在模具自由型面上存在大量沟槽、凸凹等结构,容易出现磨损严重、拉毛拉裂等问题。对于模具不同位置所需要的应力特征不同,多采用镶块式模件拼接后整体铣削加工。而拼接处存在铣削力的突变导致刀具磨损过快和型面精度不高问题。本文通过阐述球头刀铣削凸曲面拼接模具表面形成机理,分析了铣削过程中不同位置的刀具-工件的接触关系;并且以球头铣刀加工不同硬度的淬硬钢Cr12MoV凸曲面拼接模具试验为对象,揭示切削深度、切削速度、每齿进给量及刀具铣削方向对拼接处铣削力突变的影响规律;以铣削力突变最小为目标进行正交试验研究,得到考察指标的主次影响规律和最优参数组合。(本文来源于《机械科学与技术》期刊2018年04期）
王少雷[8]（2017）在《变定位基圆平面包络磨削凸曲面工件加工方法研究》一文中研究指出硬脆材料大型非球曲面元件以其优异的光学性能广泛应用于武器装备系统、科学仪器设备之中,是这些系统中起到支撑作用的关键部件,其加工制造技术已成为现代制造研究领域不可或缺的重要内容。硬脆材料大型非球曲面元件的加工通常包括镜坯成型、轻量化、磨削成型、研磨、抛光等多个环节,加工效率低,其中,研抛阶段效率远低于磨削,研抛过程反复的加工与检测使加工周期变长,因此,研究人员都希望尽量在磨削阶段多去除材料,并能获得较高的加工精度和表面质量,以减少研抛耗时。本课题从磨削加工方法入手,围绕着降低砂轮磨损、提高加工精度和加工效率这一目标,提出变定位基圆平面包络磨削加工自由凸曲面方法,此磨削法将杯形砂轮端面磨粒以端面圆心为中心划分为多个环带,通过控制杯形砂轮运动,有规律地让不同环带的磨粒参与磨削,同时使端面在加工中同工件曲面保持相切接触,沿着磨削轨迹将工件曲面包络成型。这种方法一方面可优化磨削轨迹,扩大轨迹行宽,提高磨削效率;另一方面可避免或减少砂轮磨损对加工精度的影响,增大砂轮有效使用面积,提高砂轮寿命。围绕这些内容,主要开展了以下工作:1.研究杯形砂轮端平面上分布在不同环带磨粒的磨耗规律。设计试验测定砂轮端面环带的磨耗规律,最终得到结论:砂轮端面环带的磨损受砂轮主轴向下进给速度的影响最显着,速度越大磨损越快;其次受到砂轮转速影响,砂轮转速越高,端面磨耗越慢。2.磨削轨迹规划是数控曲面加工的一个重要环节,直接影响到加工效率。本课题针对杯形砂轮端平面包络磨削凸曲面时,砂轮运动姿态及工件凸曲面的几何特性,提出了平面包络等残留高度轨迹算法。首先从微分几何学角度描述了平面包络磨削凸曲面这一物理过程,建立了平面包络曲面的向量方程,给出了等残留高度线的算法,证明了一个关于等残留高度曲线切向量的微分几何关系,以此为基础,构建了所提出的轨迹规划方法,通过对比分析和仿真计算,证明此轨迹规划方法在保证加工残留高度的前提下,可大大减少砂轮走刀轨迹,扩大磨削行宽,能显着提高加工效率。3.杯形砂轮端面磨削主要用于平面磨削中,本课题将其应用于曲面磨削加工,在新的加工应用场景下,尤其是同五轴数控加工技术结合时,五轴数控插补过程中所固有的非线性误差出现了新的形式。在研究过程中结合砂轮端平面的几何特点,对插补过程中出现的非线性误差分两种情况进行了分析,一种是机床数控系统具有RTCP功能,另一种是不具有RTCP功能,得到了两种情况下非线性误差的形成过程、出现的位置、分布规律和误差计算式,并通过实验验证了误差计算式的正确性。在RTCP功能模式下,非线性误差小于轨迹离散产生的弓高误差,加工中可忽略;在无RTCP功能的加工模式下,非线性误差远大于轨迹离散产生的弓高误差,最大误差出现在砂轮和工件曲面切触点的下方,进而提出密化刀位点的方法来控制非线性误差。4.基于上述试验和计算分析,实施变定位基圆平面包络磨削加工凸曲面实验,对实验数据进行对比分析,证明该磨削加工方法对提高加工精度有益,能扩大砂轮的有效使用面积,可有效减少磨削过程中砂轮磨损对加工精度的影响。(本文来源于《天津大学》期刊2017-05-01）
李尧尧,苏东林,刘焱,杨照[9]（2016）在《高精度法矢下切割面自适应的凸曲面射线寻迹》一文中研究指出针对电大尺寸目标难以精确解析表达带来的一致性几何绕射算法应用难问题,提出了基于叁角网格、适用于任意凸曲面的射线寻迹(TM-tracing)算法。应用工程中较易获取的叁角网格及其协议,设计了一种满足快速多边搜索条件的网状数据存储链表;提出了满足寻迹要求的高精度法矢求解算法;采用切割面自适应调整的弧形拟合寻迹方法实现了爬行波寻迹算法;结合一致性几何绕射理论(UTD)实现了暗区场值求解算法。任意网格曲面射线寻迹结果表明:本文提出的寻迹算法适用于包括球、柱和锥在内的任意光滑凸曲面,寻迹偏差小于1.61%,寻迹速度为2.8 s,具有一定的工程应用价值。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2016年12期）
仲昭楠[10]（2016）在《模具钢Cr12MoV凸曲面铣削表面质量研究》一文中研究指出随着我国汽车产销量的逐步提升,模具制造业的发展也日益受到广泛关注。硬态铣削技术因其具有加工效率高、加工质量好的优点被广泛应用于汽车覆盖件模具制造领域。在模具铣削工艺中,若加工参数选择不合理则会导致模具型面精度低,表面疲劳寿命不理想等缺陷,因此控制已加工表面质量是模具精加工工艺中的重要指标。本文围绕模具钢Cr12Mo V凸曲面硬态铣削工艺,借助实验研究和理论分析等手段,针对已加工表面粗糙度、表面形貌、残余应力以及表面硬度等表面质量指标展开研究,进而得到表面质量考察指标相对优化的切削条件。从凸曲面铣削工艺过程中球头铣刀与工件表面接触特性入手,揭示了铣削过程中不同位置下的刀具-工件接触关系,得到了不同刀具位置角下刀具的有效切削半径。通过正交试验研究,得到了主轴转速、每齿进给量、切削深度和切削宽度对曲面铣削过程平均铣削力的影响规律,试验结果为表面质量的研究提供了力学特性基础。针对曲面铣削过程不同位置刀具与工件接触特性不同的特性,在揭示切屑层厚度随刀具轨迹变化规律的基础上,采用全离散方法对曲面铣削过程的动态特性进行了研究,得到了不同刀具位置下刀具和工件接触特性及铣削稳定域仿真结果,并通过铣削实验验证稳定域预测结果的准确性。以主轴转速、每齿进给量、切削深度和切削宽度为研究变量,通过四因素四水平正交试验分析了铣削参数对表面粗糙度、残余应力和表面硬度的影响规律,并得到各考察指标的水平效应与极差分析结果,进而得到了考察指标的主次影响规律。本文研究结果为实际加工工艺中曲面已加工表面质量的控制提供了理论依据和实际参考。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2016-03-01）
凸曲面论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
汽车覆盖件模具的研制周期占汽车总体开发周期的叁分之二左右,但汽车覆盖件模具由于其体积大、型面复杂等特点,通常采用不同硬度淬硬钢拼接后整体铣削加工。而加工过程中拼接缝处存在冲击载荷,导致刀具磨损过快,铣削力突变明显,让刀误差现象严重,工件型面精度低。故本文对凸曲面拼接模具铣削过程让刀误差补偿进行了研究,旨于提高汽车覆盖件拼接模具的加工效率,使模具型面精度得到有效控制。首先,根据凸曲面拼接模具结构特性,综合剪切力模型、磨损效应力模型和冲击力模型建立了完整的凸曲面拼接模具铣削力模型。其中,剪切力模型主要是通过刀轴与拼接缝的空间位置关系,将过缝处未变形切屑厚度进行区域划分进而获得;磨损效应力模型主要是通过微元法,构建与刀具后刀面磨损量之间的函数关系而获得;拼接过缝处的冲击力模型主要是通过引入单自由度斜体碰撞模型获得。通过铣削实验验证了所建模型的准确性。其次,在凸曲面拼接模具铣削力的基础上,建立了刀柄-刀具系统变形挠度模型。该系统变形挠度模型是通过分段刚化法分别建立刀柄及刀具的变形挠度,同时也考虑分析了刀柄-刀具系统接合面对变形挠度的影响。最后将系统变形挠度预测结果同实验测量结果进行对比,验证所建刀柄-刀具系统变形挠度模型可以精准地预测系统变形挠度。再次,依据所建立的刀柄-刀具系统变形挠度模型,预测了凸曲面拼接模具铣削让刀误差,分析了不同加工倾角及拼接缝处让刀误差的分布规律,并采用修正刀具切削轨迹的方法对让刀误差进行了离线补偿,经实验结果表明,补偿后的让刀误差相比补偿前的让刀误差有明显降低,此方法可有效的控制凸曲面拼接模具型面精度。最后,利用软件MATLAB开发建立了凸曲面拼接模具铣削过程铣削力、刀柄-刀具系统变形挠度及让刀误差的预测平台。通过输入相应加工参数,即可快速获取凸曲面拼接模具铣削力、系统变形挠度及让刀误差的分布情况,该预测平台为让刀误差的快速离线补偿提供了理论基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
凸曲面论文参考文献
[1].南月冲.凸曲面模具铣削加工表面形貌建模研究[D].哈尔滨理工大学.2019
[2].姜男.凸曲面拼接模具铣削过程让刀误差补偿研究[D].哈尔滨理工大学.2019
[3].王广越,南月冲,马晶,冯磊.考虑曲面特性的凸曲面铣削稳定性研究[J].机械科学与技术.2019
[4].岳彩旭,王彦武,高海宁,马晶.凸曲面拼接模具铣削过程叁维有限元仿真研究[J].航空制造技术.2018
[5].郝胜宇.凸曲面拼接模具铣削过程有限元仿真研究[D].哈尔滨理工大学.2018
[6].李雅青,张明慧,姜彬.高效铣削淬硬钢凸曲面的铣刀性能测试方法[J].工具技术.2017
[7].岳彩旭,朱磊,刘俊,冯磊,姜男.面向铣削力控制的凸曲面拼接模具硬态铣削工艺优化[J].机械科学与技术.2018
[8].王少雷.变定位基圆平面包络磨削凸曲面工件加工方法研究[D].天津大学.2017
[9].李尧尧,苏东林,刘焱,杨照.高精度法矢下切割面自适应的凸曲面射线寻迹[J].北京航空航天大学学报.2016
[10].仲昭楠.模具钢Cr12MoV凸曲面铣削表面质量研究[D].哈尔滨理工大学.2016
论文知识图
