工程陶瓷数控磨削加工工艺参数优化及BP网络建模研究

论文摘要

工程陶瓷加工作为数控磨削加工的重要应用领域,其加工工艺参数是影响加工效果的主要因素,也是工程陶瓷数控磨削加工发展水平的重要标志。因此,本文对加工工艺参数的优化及建模进行了实验研究。本文通过实验研究,探索影响工程陶瓷数控磨削的加工时间、磨头磨损和崩边量的因素及程度。首先,设计正交实验表,选择主轴转速、进给速度、进给量、磨头粒度作为影响因素,加工时间、磨头磨损和崩边量三个工艺效果作为目标。其次,根据正交实验结果,运用信噪比方法分析工程陶瓷数控磨削加工中各工艺参数对每个工艺效果的影响规律。再次,根据单目标信噪比分析,运用灰色关联度法求得数控磨削加工多目标要求下的优化参数组合。试验结果表明,基于信噪比和灰关联度优化方法能够同时提高工程陶瓷数控磨削加工效率、磨头磨损和崩边量。最后,采用BP神经网络,以工程陶瓷数控磨削加工工艺参数正交实验结果作为神经网络的学习样本,建立数控磨削加工多目标的预测模型。并结合试验数据对预测模型进行仿真,试验验证模型具有很好的预测效果,同时,仿真多目标下的优化参数组合,并与任意参数仿真结果进行比较,进一步证实了优化参数组合为最优组合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文选题的背景
• 1.2 工程陶瓷材料性能
• 1.3 国内外工程陶瓷材料加工技术
• 1.3.1 超声波振动磨削
• 1.3.2 电化学在线控制修整
• 1.3.3 在线电解修整
• 1.3.4 机械-电解-电火花磨削
• 1.3.5 电化学放电加工
• 1.4 神经网络在磨削领域的应用
• 1.5 本论文研究的主要内容
• 第2章 工程陶瓷数控磨削加工试验研究
• 2.1 正交试验方法
• 2.2 工程陶瓷数控磨削加工试验
• 2.2.1 试验的加工条件
• 2.2.2 工程陶瓷数控精雕机磨削加工工艺
• 2.3 工程陶瓷数控磨削加工正交试验设计法
• 2.3.1 实验数据处理
• 2.4 本章小结
• 第3章 单目标数控磨削加工参数优化
• 3.1 信噪比
• 3.2 单目标数控磨削工程陶瓷加工工艺参数优化分析
• 3.2.1 工艺参数信噪比对加工时间的影响分析
• 3.2.2 工艺参数信噪比对磨头磨损的影响分析
• 3.2.3 工艺参数信噪比对崩边量的影响分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 多目标数控磨削加工参数优化
• 4.1 灰色关联度分析方法
• 4.2 多目标数控磨削工程陶瓷加工工艺参数优化
• 4.3 验证试验
• 4.4 本章小结
• 第5章 数控磨削加工工艺建模研究
• 5.1 神经网络概述
• 5.1.1 神经网络的模型
• 5.2 BP 神经网络
• 5.2.1 BP 神经网络结构
• 5.2.2 简述BP 神经网络的训练
• 5.3 数控磨削加工神经网络模型的建立
• 5.3.1 获取样本数据
• 5.3.2 建立BP 网络模型
• 5.4 工程陶瓷数控磨削加工BP 神经网络仿真
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢