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[2010D题优秀论文] 特殊工件磨削加工的数学建模

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    发表于 2012-9-15 08:06 |只看该作者 |倒序浏览
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    题 目       特殊工件磨削加工的数学建模
    1 H) j3 a6 ?# M6 |/ U9 C摘       要:; Y% Y: j% ~- M
    针对圆曲线磨床加工复杂母线旋转体的加工方案问题,建立了以加工时间最短为目标函数的优化模型。8 m( B( V. y3 e' X5 N' _
    首先通过建立基座坐标系和工件坐标系,推导坐标变换关系,得到母线上切点运动与三个工作台运动间的解析关系,给出了三个工作台螺母副的位移随时间变化的函数,从而得到初始加工方案。其次通过自适应调整策略,对初始加工方案进行优化,使之满足所有的约束条件,最终得到三组步进电机的脉冲频率随时间变化的函数,以及向三组电机发送控制脉冲的时刻表。
    . Y4 t# z; _" J& u0 [9 N# Q$ h( F0 N/ |根据步进电机转动角度的正负进行时间分段,所得结果为:问题1划分为两个时段,问题2划分为四个时段,问题3划分为两个时段,问题4划分为六个时段。( _- Q' @5 d  W  }9 u8 Q1 Z
    对计算结果进行误差分析,包括系统误差和加工原理误差。对系统误差进行了理论分析,对加工原理误差进行了计算机仿真试验,结果表明绝对误差的欧氏距离最大为10-2mm,均值为10-3mm,可见给出的加工方案精度较高。3 h7 h+ i$ h9 u2 |/ c8 e
    针对问题3和问题4中砂轮表面磨损尽量均匀的要求,对前两问的模型进行改进,增加了描述磨削点运动的中间坐标系,使得磨削点能够按照某种要求在砂轮表面移动,从而避免了局部磨损的加大,仿真结果表明给出的加工方案达到了这一要求。
    7 q* T5 B$ T  K1 R( V
    1 @7 {+ {) ~2 j7 e关键词: 加工方案  控制脉冲时刻表  脉冲分布  误差分析  坐标变换
    , f. R! r/ J2 ^* d( h3 x  H$ Q4 z" k$ s# `2 l# m; j& ^$ L
    . Q" \$ L1 h6 U( Z( l2 q* y
    参赛队号 90068005                     
    5 e' i, L9 ?. ?( `& X( {队员姓名 任伟龙 徐青松 张高瑜8 q5 x) W" b  }4 K
    90068005.doc (3.71 MB, 下载次数: 359)
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