專利名稱：基于ts模型的熨壓力優(yōu)化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于車床加工的熨壓力優(yōu)化技術(shù)，更特別地說，是指一種針對 零件表面熨壓處理過程，采用TS彈塑性接觸模型對加工過程中熨壓力進(jìn)行模擬和優(yōu)化的 系統(tǒng)，從而能夠通過控制熨壓參數(shù)來調(diào)整熨壓加工中的力大小，并達(dá)到優(yōu)化加工參數(shù)提高 加工零件表面質(zhì)量的效果。
背景技術(shù)：
目前在汽車、航天、輕工等工業(yè)中，一些重要零部件如變速箱、油缸、汽缸體、發(fā)動(dòng) 機(jī)活塞、活塞桿、銷孔、化油器等需要相互精密配合的零件，對尺寸精度、表面粗糙度要求越 來越高，而且要求在工件表面有殘余壓應(yīng)力，以提高工件的抗疲勞強(qiáng)度和抗腐蝕能力。這類 零件傳統(tǒng)上常采用磨削加工和噴丸處理。這些加工方法生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高，也很不經(jīng) 濟(jì)。在傳統(tǒng)的加工工藝中，加工過的工件表面往往會(huì)留下刀痕，這也是影響工件表面質(zhì)量的 主要原因。而熨壓工藝能很好的解決以上問題。以達(dá)到改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、提高使用 性能的目的。彈性熨壓加工屬于無屑加工，不需要再添加新的設(shè)備，可以以熨代磨，是一種 高效低成本、實(shí)用性強(qiáng)的新工藝。熨壓力是指熨壓刀具在熨壓過程中沿垂直于試樣表面方向所受到的力的作用，由 于采用了不同熨壓參數(shù)，因此熨壓力力會(huì)受很多熨壓參數(shù)的影響，如熨壓深度1 (微米)，熨 壓轉(zhuǎn)速r (轉(zhuǎn)/分鐘)等。熨壓力的大小會(huì)直接影響加工表面的殘余應(yīng)力，表面粗糙度等特 性，從而影響熨壓加工質(zhì)量。因而根據(jù)熨壓參數(shù)模擬和優(yōu)化熨壓力大小將對控制熨壓零件 表面質(zhì)量起到關(guān)鍵作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了有效模擬和優(yōu)化熨壓過程中的熨壓力，本發(fā)明提出了一種基于彈塑性接觸模 型的熨壓力優(yōu)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過分析輸入的熨壓加工的材料和工藝參數(shù)，判斷熨壓零件 表面彈塑性邊界，并由此基于建立的彈塑性接觸模型計(jì)算熨壓力大小，并調(diào)整參數(shù)進(jìn)行優(yōu) 化。該系統(tǒng)能夠有效地模擬不同熨壓深度和熨壓轉(zhuǎn)速下的熨壓力大小，從而優(yōu)化了熨壓工 藝的加工參數(shù)，并提高了加工質(zhì)量和效率。本發(fā)明的一種基于彈塑性接觸模型的熨壓力優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于車床加工中熨 壓工藝的加工參數(shù)優(yōu)化，該系統(tǒng)由彈塑性邊界計(jì)算單元(1)，熨壓力計(jì)算單元( 和熨壓力 優(yōu)化單元C3)組成；其中，彈塑性邊界計(jì)算單元(1)由彈性邊界計(jì)算模塊(11)和塑性邊界 計(jì)算模塊(1 組成；其中，熨壓力計(jì)算單元O)由彈性力計(jì)算模塊(21)、彈塑性力計(jì)算模 塊0 和塑性力計(jì)算模塊組成；彈塑性邊界計(jì)算單元(1)中的彈性邊界計(jì)算模塊(11)依據(jù)彈性邊界條件關(guān)系
權(quán)利要求
1. 一種基于TS模型的熨壓力優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬于車床加工中熨壓工藝的加工參數(shù) 優(yōu)化，其特征在于該系統(tǒng)由彈塑性邊界計(jì)算單元(1)，熨壓力計(jì)算單元( 和熨壓力優(yōu)化 單元⑶組成；其中，彈塑性邊界計(jì)算單元(1)由彈性邊界計(jì)算模塊(11)和塑性邊界計(jì)算模塊(12) 組成；其中，熨壓力計(jì)算單元O)由彈性力計(jì)算模塊(21)、彈塑性力計(jì)算模塊0 和塑性力 計(jì)算模塊組成；彈塑性邊界計(jì)算單元(1)中的彈性邊界計(jì)算模塊(11)依據(jù)彈性邊界條件關(guān)系
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TS模型的熨壓力優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于彈塑性邊界計(jì) 算單元(1)能夠確定出熨壓過程中的彈性階段、彈塑性階段和塑性階段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于TS模型的熨壓力優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)適用于 不銹鋼圓柱件的表面加工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于TS模型的熨壓力優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)彈塑性邊界計(jì)算單元(1)依據(jù)彈性和塑性邊界條件關(guān)系對EP1＝{E1，E2，v1，v2，H，D，R1，R2，l，r}進(jìn)行處理得到h1(l，r)和h2(l，r)；熨壓力計(jì)算單元(2)依據(jù)熨壓彈性力、彈塑性力和塑性力關(guān)系對EPF2＝{E1，E2，v1，v2，H，D，R1，R2，η，h0，Φ(h)，l，r}進(jìn)行處理得到總熨壓力σ；熨壓力優(yōu)化單元(3)對總熨壓力σ進(jìn)行判斷是否滿足加工最優(yōu)條件σ∈(σ1，σ2)。本發(fā)明通過建立彈塑性接觸模型，并輸入材料和加工參數(shù)信息對熨壓過程熨壓力進(jìn)行模擬和優(yōu)化。應(yīng)用本發(fā)明能夠效地模擬不同熨壓深度和熨壓轉(zhuǎn)速下的熨壓力大小，從而優(yōu)化了車床加工中熨壓工藝的加工參數(shù)，并提高了加工質(zhì)量和效率。
文檔編號G05B19/418GK102053612SQ20101061454
公開日2011年5月11日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者呂揚(yáng), 鄒健, 鐘群鵬, 韓志遠(yuǎn), 駱紅云 申請人:北京航空航天大學(xué)