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本文将虚拟制造技术应用到数控车削加工精度预测中,建立了面向加工精度预测的数控车削加工精度综合预测模型,该模型包括了机床本身误差和工艺系统误差,能够对工件的加工精度进行有效的预测。该研究成果能够为加工精度预测、优化加工工艺参数、修改工艺规划等提供了理论依据,对促进我国制造业的发展具有重要的理论意义。论文以沈阳机床厂生产的CAK5085dj型数控车床为例,重点研究基于虚拟制造的数控车削加工精度预测,具体研究工作如下:(1)深入分析了国内外有关基于虚拟制造技术的数控车削加工精度预测的研究,对数控加工仿真系统总体进行了虚拟设计,阐述数控加工仿真系统应具有的特点和功能。(2)将影响数控车削加工工艺系统中的各种随机因素进行分类后,通过引入工艺系统坐标系(主轴坐标系、工艺基准坐标系、刀架坐标系、参考坐标系),利用齐次坐标变化,推导出车削加工精度综合预测模型,该模型包含了影响数控车削加工工艺系统中的各种随机因素,并且可以预测工件的尺寸精度、圆柱度误差、圆度误差。(3)分别采用基于对称模糊数及有限元法、基于多元线性回归分析一支持向量机法分别对切削力进行了预测,通过采用基于对称模糊数及有限元法预测出来的切削力结果有别于现有的预测模型,切削力预测值不是一个给定的数值,而是一个波动区间,这使得预测结果更加接近于实际;采用基于多元线性回归分析—支持向量机法的切削力预测模型,该模型不仅可以对原始切削力数据进行拟合,排除原始切削力数据中的硬质点,得到便于SVM学习的具有线性规律的新序列,还有效地避免了针对对小样本训练时,现有的神经网络模型会出现过学习或者低泛化等现象的问题,增强训练模型的泛化能力和解决“过学习”问题。(4)建立了剪切热源区域内的温度场、刀具的温度场、剪切热源和刀/屑摩擦热源共同作用下的切削温度场的数学模型,并利用ABAQUS软件建立金属正交切削有限元仿真模型着重研究了刀具和被加工工件的温度场分布情况,此模型是开放性的,可以通过对其相关参数的修改,模拟其它切削情况。(5)利用所建立的加工精度综合预测模型,计算出工件的尺寸精度、圆柱度误差、圆度误差,预测误差较小,证明该模型具有良好的可行性和可操作性,并建立了工件的表面粗糙度预测模型。