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| 編輯推薦： |
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本书依托973课题复杂薄壁件切削加工过程的演化模型及其自适应进化机制该课题以机匣、压气机盘为对象，围绕难加工材料复杂薄壁零件切削加工中工况在线学习与工艺过程自适应调整难题，探明工艺系统界面的热力耦合作用与系统响应机制，建立强时变工艺过程的多态演化模型。研究工况特征的在线辨识和无试切侦测加工方法，建立描述工况、耦合行为和工件品质映射关系的联想记忆知识模板，通过自主学习实现基于模板的知识积累和工艺模型的自适应进化，为制造装备智能决策单元的构建提供理论支撑。
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| 內容簡介： |
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本书系统地总结了作者近年来在航空复杂薄壁零件智能加工技术方面的新研究成果。全书共6章，第1~2章介绍了数控加工模型的发展历程及时变加工过程的多态演化工艺模型，阐述了智能加工技术中系统模型基础。第3~5章针对典型航空复杂薄壁零件的加工过程，介绍了作者提出的加工过程的监测与数据处理方法、工艺模型的学习进化方法、加工过程动态响应的调控方法。第6章针对薄壁件加工的残余应力变形预测问题，介绍了作者提出的装夹感知方法。本书内容具有先进性、新颖性，对数控加工、CADCAM、智能制造、航空制造工程等领域的科研和工程技术人员具有重要的参考价值，同时也适合作为高等院校相关专业的研究生教材或参考书。
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| 關於作者： |
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男，西北工业大学教授，博士生导师。于1996-1999年先后在美访问学者。曾任西北工业大学飞行器制造工程系主任、机电学院院长。张定华教授是航空宇航制造工程项目25余项，获奖励3项。入选教育部中人选、陕西省三秦学者特聘教授、陕西省三五人才、中
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| 目錄：
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第1章绪论1
1.1数控加工技术1
1.1.1数控技术发展历程1
1.1.2数控加工模型的发展阶段3
1.2智能加工技术5
1.2.1智能加工技术的内涵5
1.2.2智能加工的实现途径5
1.2.3智能加工技术涉及的基础知识6
1.3本书的内容编排8
本章参考文献8
第2章时变加工过程的多态演化工艺模型10
2.1加工工艺系统的描述10
2.1.1刀具主轴子系统动力学模型11
2.1.2工件夹具子系统动力学模型12
2.2加工过程的多态演化模型13
2.2.1加工过程的定义13
2.2.2加工过程的时域离散13
2.2.3多态模型的演化15
2.3工件几何演化模型17
2.3.1变形映射方法17
2.3.2复杂加工特征的变形映射建模方法23
2.4工件动力学演化模型29
2.4.1基于结构动力修改技术的工件动力学演化分析29
2.4.2基于薄壳模型的工件动力学演化分析30
2.5刀具磨损演化模型36
2.5.1加工中的刀具磨损36
2.5.2刀具磨损的演化建模37
本章参考文献39
航空复杂薄壁零件智能加工技术目录第3章切削加工过程监测与数据处理方法41
3.1切削加工过程中的监测方法41
3.2侦测加工方法43
3.2.1侦测加工的概念43
3.2.2侦测加工的实现方法44
3.3基于铣削力的切深切宽侦测方法47
3.3.1平均铣削力47
3.3.2加工过程中的侦与测47
3.3.3侦测响应方程48
3.3.4切深切宽的侦测识别48
3.4铣刀磨损状态的侦测识别方法51
3.4.1刀具磨损的检测方法51
3.4.2磨损刀具的铣削力模型51
3.4.3识别过程分析55
3.4.4磨损量计算识别56
3.5基于现场监测数据的切削力系数辨识57
3.5.1考虑振动条件的切削力预测模型58
3.5.2考虑振动条件的切削力系数辨识模型65
本章参考文献68
第4章工艺模型的学习优化方法70
4.1加工工艺模型的学习优化方法70
4.2加工过程数据的时空映射71
4.3加工误差补偿迭代学习方法76
4.3.1工件几何信息的在位检测方法76
4.3.2薄壁件加工误差补偿建模78
4.3.3薄壁件误差补偿模型求解79
4.3.4误差补偿系数学习控制方法83
4.3.5误差迭代补偿方法在薄壁叶片加工中的应用85
4.4深孔钻削深度迭代学习优化方法87
4.4.1单步钻削排屑力模型88
4.4.2深孔啄式钻削排屑过程90
4.4.3钻削深度的迭代学习与优化方法93
4.5工艺参数循环迭代优化方法95
4.5.1进给速度优化数学模型97
4.5.2进给速度优化问题的在线求解100
4.5.3工艺参数的离线学习与迭代优化106
本章参考文献108
第5章加工过程的动态响应预测与调控109
5.1加工过程动态响应的控制方法109
5.2铣削过程中的交变激振力110
5.2.1交变激振力的产生原因110
5.2.2交变激振力表征与分解111
5.3铣削加工动态响应预测112
5.3.1铣削加工中的强迫振动112
5.3.2铣削加工颤振稳定性预测115
5.4基于切削参数优选的铣削动态响应控制121
5.5基于刀具非均匀齿间角优化设计的响应控制方法125
5.5.1变齿间角铣刀的颤振稳定性预测方法125
5.5.2相邻齿间角间的几何关系126
5.5.3铣刀非均匀齿间角设计127
5.6工件夹具子系统动力学特性调控方法128
5.6.1基于附加辅助支撑的调控方法129
5.6.2基于附加质量块的调控方法131
5.6.3基于磁流变阻尼器支撑的调控方法132
本章参考文献137
第6章薄壁件加工残余应力变形的装夹感知138
6.1切削加工中的残余应力138
6.2残余应力变形140
6.3残余应力变形感知预测原理142
6.4残余应力变形感知预测模型144
6.5典型装夹形式残余变形势能感知145
6.5.1多余约束中存在面约束146
6.5.2多余约束为点约束147
6.6残余应力变形感知模型求解148
6.7薄壁件加工残余应力变形感知应用案例152
6.7.1感知位置的确定152
6.7.2感知夹具的设计153
6.7.3加工感知实验154
6.7.4变形的求解154
本章参考文献155
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| 內容試閱：
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理论上，数控加工中只要使用零件模型编程，生成正确的程序，就能加工出合格的零件。然而，在实际的生产实践中，尤其是航空复杂薄壁零件的加工中，数控加工过程并非一直处于理想状态，材料去除会导致出现多种复杂的物理现象，如加工几何误差、热变形、弹性变形以及系统振动等。这些问题的存在，使得根据生成的正确程序，并不一定能够加工出合格、优质的零件，同时设备加工能力得不到充分发挥，机床组件及刀具的使用寿命也会受到影响。产生上述问题的原因在于，传统加工过程经常只考虑了数控机床或者加工过程本身，缺乏对机床与加工过程交互作用机理的综合理解，难以实现事先对加工工艺系统进行准确建模。而这种交互作用又经常产生难以预知的效果，大大增加了加工过程控制的难度，使对加工过程的精确控制难以实现。航空发动机等复杂装备上的整体叶盘、整体机匣等零件的结构越来越复杂，其极端恶劣的服役环境对加工过程与加工品质的要求也越来越高。作者在30余年航空复杂薄壁零件研制工程实践经验与研究的基础上，近8年来对加工工艺的智能化技术进行了系统性研究，提出了智能加工技术的基本框架及实施途径，取得的主要研究成果包括：（1）提出了无试切侦测加工方法，通过主动激励与在线监测相结合，将试切融入零件加工过程，保证试切和实际加工过程中工件材料、结构、工艺和过程四个因素完全相同，解决现有工艺模型由于建模条件与加工过程不同而导致的模型不精确问题。（2）提出了基于侦测加工的自主学习与模型进化方法。利用在线侦测获取实时工况和系统响应信息，通过建立联想记忆知识模板表征工况、界面耦合行为和工件品质之间的映射关系，实现工艺知识的积累与模型的进化；针对加工过程中工件状态、刀具磨损的强时变特性，通过时空细分多态演化建模方法实现工件、刀具状态在工步内的动态建模；利用工步间的数据存储模板，基于在位测量和离线检测实现综合加工误差补偿模型的迭代学习与进化，解决了现有工艺模型和建模方法难以实现动态建模、自主学习与自适应进化的问题。（3）建立了残余应力变形感知预测的数学模型，基于超静定理论提出了基于装夹力监测的残余应力变形感知预测模型的求解方法，为航空复杂薄壁零件加工变形的在位预测提供了新的思路。相关的一系列模型和方法应用于航空发动机大型风扇叶片、整体叶盘、整体机匣和飞机结构件等零件的研制中，取得了良好的应用效果。本书内容具有先进性、新颖性，对数控加工、CADCAM、智能制造、航空制造工程等领域的科研和工程技术人员具有重要的参考价值，同时也适合作为高等院校相关专业的研究生教材或参考书。在本书完成之际，作者衷心感谢各位学术前辈、师长和同事们的支持与帮助。本书是在作者所指导博士研究生的研究成果的基础上综合而来的，包括周续、韩飞燕、刘一龙、侯永锋、侯尧华、韩策、梅嘉炜、马俊金、王骏腾、刘冬生、姚琦等，在此也向他们表示谢意！感谢国家重点基础研究发展计划课题（2013CB035802）、国家自然科学基金项目（51305354、51475382、51575453、51675438）、西北工业大学中央高校基本科研业务费项目（3102017gx06008、3102018jcc004、31020190505002）和西北工业大学双一流研究生核心课程建设项目的支持！由于作者水平有限，书中难免会有各种纰漏和疏忽，敬请读者批评指正。特别声明：本书没有统一的符号表，各章的符号定义自成体系。
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