航空复杂薄壁零件智能加工技术

图书标准信息

• 作者 张定华、罗明、吴宝海、张莹 著
• 出版社 华中科技大学出版社
• 出版时间 2020-09
• 版次 1
• ISBN 9787568062039
• 定价 90.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 164页
• 字数 185千字

【内容简介】

本书系统地总结了作者近年来在航空复杂薄壁零件智能加工技术方面的新研究成果。全书共6章，第1~2章介绍了数控加工模型的发展历程及时变加工过程的多态演化工艺模型，阐述了智能加工技术中系统模型基础。第3~5章针对典型航空复杂薄壁零件的加工过程，介绍了作者提出的加工过程的监测与数据处理方法、工艺模型的学习进化方法、加工过程动态响应的调控方法。第6章针对薄壁件加工的残余应力变形预测问题，介绍了作者提出的装夹感知方法。 

本书内容具有先进性、新颖性，对数控加工、CAD/CAM、智能制造、航空制造工程等领域的科研和工程技术人员具有重要的参考价值，同时也适合作为高等院校相关专业的研究生教材或参考书。

【作者简介】

男，西北工业大学教授，博士生导师。于1996-1999年先后在美国Cornell大学和Rochester大学做高级访问学者。曾任西北工业大学飞行器制造工程系主任、机电学院院长。张定华教授是航空宇航制造工程国家重点学科带头人、工信部航空发动机先进制造技术国防科技创新团队负责人、两机专项制造工艺专业组副组长。主持国家重大专项、973课题、国家自然科学基金重点项目、863课题等国*级项目25余项，获国*级奖励3项。入选教育部“中国高等学校十大科技进展”1项，入选“985工程”十年建设成就重大标志性成果1项。获授权发明专利40项，发表论文200余篇，培养博士生80余人。 

荣获“做出突出贡献的中国博士学位获得者”、“全国教育系统劳动模范”、“人民教师奖章”、“教育部跨世纪优秀人才”、“首批新世纪百千万人才工程国*级人选”、陕西省“三秦学者”特聘教授、陕西省“三五人才”、“中国科协西部开发突出贡献奖”等荣誉称号，1993年被评为享受国务院政府特殊津贴专家。兼任国家科学技术奖评审专家、国家杰出青年基金项目的同行评议专家、《Chinese Journal of Aeronautics》、《中国机械工程》编委。 

先后在机械工业出版社、Springer、国防工业出版社、西北工业大学出版社等出版中、英文专著5部。 

罗明，西北工业大学副研究员，博士生导师。中国工程院-美国工程院第四届中美工程前沿研讨会先进制造组中方代表，中国工程院-印度工程院首届中印青年工程领袖研讨会中方代表。主持国家自然科学基金4项，陕西省重点研发计划项目1项，04专项子课题1项。发表论文50余篇，获授权发明专利3项。获中国产学研合作创新成果二等奖1项。Chinese Journal of Aeronautical 2013-2018年高被引学者。主要从事智能加工、加工过程监测与数据处理、加工动力学等方面的研究，曾任International Journal of Manufacturing Research期刊Guest Editor和《中国机械工程》专辑编委，兼任IEEE/ASME Transactions on Mechatronics、Mechanical Systems and Signal Processing、Journal of Materials Processing Technology、International Journal of Mechanical Sciences、Computer-Aided Design、Chinese Journal of Aeronautics、Science China Technological Sciences、International Journal of Advanced Manufacturing Technology、Machining Science and Technology、Journal of Engineering Manufacture、中国科学 技术科学、航空学报、机械工程学报、中国机械工程等期刊审稿人。 

吴宝海，西北工业大学机电学院教授，博士生导师。1997年、2000年和2005年分别获西安交通大学流体机械及工程专业学士、硕士学位和动力工程及工程热物理专业博士学位，随后进入西北工业大学航空宇航制造工程博士后流动站工作，2007年出站后留校工作至今。陕西省计算机学会理事、陕西省机械工程学会工业工程分会理事。一直致力于复杂结构多坐标高效精密数控加工理论的研究。自2000年以来，在国内外学术杂志和国际会议上发表论文30余篇。主持国家自然科学基金2项，04专项子课题2项，工信部智能制造专项1项，陕西省重点研发计划项目1项。先后主持完成自由曲面离心式叶轮、航空发动机叶片多轴数控加工专用编程系统的开发工作，并在国家重点型号工程中应用。 

张莹，博士，西北工业大学副研究员。2006、2011年分别获西北工业大学计算数学专业硕士、航空宇航制造工程专业博士学位，随后进入西北工业大学机械工程博士后流动站工作，2014年1月出站后留校工作至今。一直致力于CAD/CAM、多轴数控加工及自适应加工的理论与技术研究，其博士学位论文《叶片类零件自适应数控加工关键技术研究》曾于2012年11月荣获第二届上银优秀机械博士论文佳作奖。近年来，在国内外学术杂志和国际会议上发表论文10余篇，SCI/EI检索多篇。主持国家自然科学基金青年项目1项，04国家科技重大专项子课题1项，陕西省自然科学基金和航空科学基金各1项，参与973、04专项子课题等各类项目多项。中国机械工程学会高级会员，并担任《International Journal of Advanced Manufacturing Technology》、《Measurement》等多个国内外期刊审稿人。

【目录】

第1章绪论/1 

1.1数控加工技术/1 

1.1.1数控技术发展历程/1 

1.1.2数控加工模型的发展阶段/3 

1.2智能加工技术/5 

1.2.1智能加工技术的内涵/5 

1.2.2智能加工的实现途径/5 

1.2.3智能加工技术涉及的基础知识/6 

1.3本书的内容编排/8 

本章参考文献/8 

第2章时变加工过程的多态演化工艺模型/10 

2.1加工工艺系统的描述/10 

2.1.1刀具仓髦嶙酉低扯力学模型/11 

2.1.2工件布芯咦酉低扯力学模型/12 

2.2加工过程的多态演化模型/13 

2.2.1加工过程的定义/13 

2.2.2加工过程的时域离散/13 

2.2.3多态模型的演化/15 

2.3工件几何演化模型/17 

2.3.1变形映射方法/17 

2.3.2复杂加工特征的变形映射建模方法/23 

2.4工件动力学演化模型/29 

2.4.1基于结构动力修改技术的工件动力学演化分析/29 

2.4.2基于薄壳模型的工件动力学演化分析/30 

2.5刀具磨损演化模型/36 

2.5.1加工中的刀具磨损/36 

2.5.2刀具磨损的演化建模/37 

本章参考文献/39 

航空复杂薄壁零件智能加工技术目录第3章切削加工过程监测与数据处理方法/41 

3.1切削加工过程中的监测方法/41 

3.2侦测加工方法/43 

3.2.1侦测加工的概念/43 

3.2.2侦测加工的实现方法/44 

3.3基于铣削力的切深切宽侦测方法/47 

3.3.1平均铣削力/47 

3.3.2加工过程中的侦与测/47 

3.3.3侦测响应方程/48 

3.3.4切深切宽的侦测识别/48 

3.4铣刀磨损状态的侦测识别方法/51 

3.4.1刀具磨损的检测方法/51 

3.4.2磨损刀具的铣削力模型/51 

3.4.3识别过程分析/55 

3.4.4磨损量计算识别/56 

3.5基于现场监测数据的切削力系数辨识/57 

3.5.1考虑振动条件的切削力预测模型/58 

3.5.2考虑振动条件的切削力系数辨识模型/65 

本章参考文献/68 

第4章工艺模型的学习优化方法/70 

4.1加工工艺模型的学习优化方法/70 

4.2加工过程数据的时空映射/71 

4.3加工误差补偿迭代学习方法/76 

4.3.1工件几何信息的在位检测方法/76 

4.3.2薄壁件加工误差补偿建模/78 

4.3.3薄壁件误差补偿模型求解/79 

4.3.4误差补偿系数学习控制方法/83 

4.3.5误差迭代补偿方法在薄壁叶片加工中的应用/85 

4.4深孔钻削深度迭代学习优化方法/87 

4.4.1单步钻削排屑力模型/88 

4.4.2深孔啄式钻削排屑过程/90 

4.4.3钻削深度的迭代学习与优化方法/93 

4.5工艺参数循环迭代优化方法/95 

4.5.1进给速度优化数学模型/97 

4.5.2进给速度优化问题的在线求解/100 

4.5.3工艺参数的离线学习与迭代优化/106 

本章参考文献/108 

第5章加工过程的动态响应预测与调控/109 

5.1加工过程动态响应的控制方法/109 

5.2铣削过程中的交变激振力/110 

5.2.1交变激振力的产生原因/110 

5.2.2交变激振力表征与分解/111 

5.3铣削加工动态响应预测/112 

5.3.1铣削加工中的强迫振动/112 

5.3.2铣削加工颤振稳定性预测/115 

5.4基于切削参数优选的铣削动态响应控制/121 

5.5基于刀具非均匀齿间角优化设计的响应控制方法/125 

5.5.1变齿间角铣刀的颤振稳定性预测方法/125 

5.5.2相邻齿间角间的几何关系/126 

5.5.3铣刀非均匀齿间角设计/127 

5.6工件布芯咦酉低扯力学特性调控方法/128 

5.6.1基于附加辅助支撑的调控方法/129 

5.6.2基于附加质量块的调控方法/131 

5.6.3基于磁流变阻尼器支撑的调控方法/132 

本章参考文献/137 

第6章薄壁件加工残余应力变形的装夹感知/138 

6.1切削加工中的残余应力/138 

6.2残余应力变形/140 

6.3残余应力变形感知预测原理/142 

6.4残余应力变形感知预测模型/144 

6.5典型装夹形式残余变形势能感知/145 

6.5.1多余约束中存在面约束/146 

6.5.2多余约束为点约束/147 

6.6残余应力变形感知模型求解/148 

6.7薄壁件加工残余应力变形感知应用案例/152 

6.7.1感知位置的确定/152 

6.7.2感知夹具的设计/153 

6.7.3加工感知实验/154 

6.7.4变形的求解/154 

本章参考文献/155