1、毕业设计开题报告 机械设计制造及其自动化 基于 matlab 的切削加工过程仿真与切削力控制研究 一、 选题背景及课题研究意义 计算机数值模拟是一项综合应用技术，它对教学、科研、设计、产生、管理、决策等部门都有很大的应用价值，为此世界各国均投入了相当多的资金和人力进行研究。其重要性具体体现在以下几个方面： a从广义上讲，计算机模拟本身就可以看作一种基本试验。计算机计算弹体的侵彻与炸药爆炸过程以及各种非线性波的相互作用等问题，实际上是求解含有很多线性与非线性的偏微分方程、积分方程以及代数方程等的耦合方程组。利用解析 方法求解爆炸力学问题是非常困难的，一般只能考虑一些很简单的问题。利用试验方法费用
2、昂贵，还只能表征初始状态和最终状态，中间过程无法得知，因而也无法帮助研究人员了解问题的实质。而数值模拟在某种意义上比理论与试验对问题的认识更为深刻、更为细致，不仅可以了解问题的结果，而且可随时连续动态地、重复地显示事物的发展，了解其整体与局部的细致过程。 b数值模拟可以直观地显示目前还不易观测到的、说不清楚的一些现象，容易为人理解和分析；还可以显示任何试验都无法看到的发生在结构内部的一些物理现象。如弹体在不均匀介质侵彻过程中 的受力和偏转；爆炸波在介质中的传播过程和地下结构的破坏过程。同时，数值模拟可以替代一些危险、昂贵的甚至是难于实施的试验，如反应堆的爆炸事故，核爆炸的过程与效应等。 c数值
3、模拟促进了试验的发展，对试验方案的科学制定、试验过程中测点的最佳位置、仪表量程等的确定提供更可靠的理论指导。侵彻、爆炸试验，费用是极其昂贵的，并且存在一定的危险，因此数值模拟不但有很大的经济效益，而且可以加速理论、试验研究的进程。 d一次投资，长期受益。虽然数值模拟大型软件系统的研制需要花费相当多的经费和人力资源，但和试验相比，数值模拟 软件是可以进行拷贝移植、重复利用，并可进行适当修改而满足不同情况的需求。 总之，数值模拟计算已经与理论分析、试验研究成为科学技术探索研究的三个相互依存、不可缺少的手段。正如美国著名数学家拉克斯 (P. Lax)所说 “ 科学计算是关系到国家安全、经济发展和科技
4、进步的关键性环节，是事关国家命脉的大事。 ” 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： （一）基本内容、预期目标 ： 本次研究的基本内容是进行一次切削过程实验，测量出加工过程中的切削力，并编制Matlab 仿真程序，得出仿真的力和试验测量的力进行比较，从而对加工过 程进行准确的评价。 （二）拟解决的主要问题： 1. 对零件的选择和切削实验的设计 2. 对 matlab 仿真程序的编制 3对比测量切削力和仿真得出的切削力 三、研究步骤、方法及措施： 查阅资料，了解熟悉 matlab 的操作和使用，熟悉课题相关内容，确定技术方案，完成开题报告； 2相关资料、信息收集，外文文献翻译，为设计做准备工作；
5、 3. 总体计划的形成，包括研究哪几方面的内容； 4. 提出具体操作的优化方案； 5. 具体方案论证、分析、实现，分步骤、有计划地进行分析研究工作； 6. 数据的整理、校验，论 文的撰写。 四、毕业论文（设计）计划任务： （一）目的： 把所学的知识运用于科学生产中，有效地巩固所学的基础理论知识，真正学以致用。 考核独立分析问题和解决问题的能力， 培养独立工作的能力，提高的综合能力和素质，为今后走上科研生产岗位打下一定的基础。 （二）任务： 熟悉操作 matlab 软件，具体了解计算机操作对实际操作的作用。 （三）计划进度： 1 熟悉并学会运用 matlab 软件，熟悉课题相关内容，收集有关资料
6、，完成开题报告。 2 周 2设计 切削所要用的零件和试验过程 3 周 3. 编制 matlab 切削过程仿真 2 周 4 对比测量切削力与仿真切削力 1 周 5撰写毕业论文，准备答辩，提交毕业设计文档资料 1 周 （四）措施： 老师指导到位，参考资料到位，使用计算机软件到位。 四、参考文献： 1 陈秀生 .张承瑞 .刘日良 .兰红波 数控加工物理仿真技术研究 期刊论文 -组合机床与自动化加工技术 2006(9) 2 段振云 ;赵绪平 ;王琪 数控铣削加工工艺参数优化 期刊论文 -机械工程师 2006(02) 3 昊玉华金属切削加工技术 M北京：机械工业出版社， 1998： 3-6 4 方刚，曾
7、攀切削加工过程数值模拟的研究进展 J力学进展， 2001， 31(3)： 394404 5 丁峻宏，李根国，金先龙，等盾构刀盘切削的三堆并行数值模拟 J计算机辅助工程，2006， 15(s1)： 303-307 6 黄丹，刘成文，郭乙本，金属正交切削加工过程的有限元分析 J。机械强度， 2003， 25(3)；294297。 7 宋冬利，焦四海大型塑料模具钢模块淬火工艺的有限元分析 J计算机辅助工程， 2006，15(S1)： 437440 8 黄志刚，柯 映林，王立涛金属切削加工有限元模拟的相关技术研究 J】。中国机械工程 2003， 14(10)： 846-849 9 顾立志，袁哲俊正交切削中切削温度成分布的研究 J机械工程学报， 2000， 36(3)：82_85+10 10 高速铣削加工效率的计算与分析 - 743625 - 2008 年 11 月 17 日 11【研讨会】复杂曲面数字化设计 -加工 -测量一体化理论与几何方法研讨会 - kexue - 2010年 7 月 7 日
