本書以船用柴油機機身、活塞、連桿、凸輪軸、缸蓋、滾輪6個典型核心零部件為對象，介紹了其加工機理分析、加工過程物理建模和幾何建模、加工表面質(zhì)量預(yù)測等關(guān)鍵技術(shù)。本書主要內(nèi)容包括船用柴油機機身深孔加工工藝，船用柴油機活塞加工工藝，船用柴油機連桿銑削加工工藝，船用柴油機凸輪軸感應(yīng)淬火及磨削工藝，船用柴油機缸蓋高速穩(wěn)定、低應(yīng)力切削參數(shù)優(yōu)化，船用柴油機滾輪磨削工藝分析。本書內(nèi)容新穎，實用性強，可為高性能船用柴油機的研制提供理論和方法支持，有較高的參考價值。
前言
第1章船用柴油機機身深孔加工工藝1
1.1引言1
1.2船用柴油機機身深孔加工機理及仿真2
1.2.1船用柴油機機身深孔加工機理2
1.2.2基于Deform-3D的切削溫度仿真3
1.2.3基于Fluent的槍鉆冷卻系統(tǒng)CFD仿真7
1.3船用柴油機機身深孔加工參數(shù)優(yōu)化10
1.3.1優(yōu)化變量、目標函數(shù)及約束條件的確定10
1.3.2基于粒子群算法的機身深孔加工參數(shù)優(yōu)化12
1.4面向工藝精度控制的柴油機孔系虛擬制造系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用17
1.4.1面向精度控制的柴油機孔系加工工藝分析與優(yōu)化17
1.4.2柴油機深孔槍鉆加工中軸線偏移機理與工藝34
1.4.3深孔槍鉆加工軸線偏移工藝仿真與優(yōu)化36
1.4.4柴油機孔系虛擬制造系統(tǒng)實例應(yīng)用39
1.5船用柴油機機身殘余應(yīng)力模擬48
1.5.1基于鉆孔法的柴油機殘余應(yīng)力測試原理48
1.5.2船用柴油機機身殘余應(yīng)力測量試驗50
1.6本章小結(jié)54
第2章船用柴油機活塞加工工藝55
2.1引言55
2.2船用柴油機鍛鋁活塞裙加工關(guān)鍵工序分析56
2.2.1鍛鋁活塞加工工藝流程56
2.2.2活塞加工關(guān)鍵工藝分析57
2.2.3確定活塞加工關(guān)鍵工序57
2.3鍛鋁活塞裙關(guān)鍵加工工序裝夾變形有限元模擬與實驗58
2.3.1活塞裙關(guān)鍵工序裝夾過程數(shù)值模擬有限元模型58
2.3.2活塞裙關(guān)鍵工序的裝夾變形規(guī)律61
2.3.3活塞關(guān)鍵工序裝夾實驗與模擬結(jié)果對比分析65
2.4鍛鋁活塞裙切削加工變形有限元模擬與實驗69
2.4.1基于Deform切削模型求解切削力和切削熱69
2.4.2基于ANSYS有限元模型求解活塞裙變形71
2.4.3鍛鋁活塞裙切削加工變形有限元模型實驗驗證73
2.5本章小結(jié)75
第3章船用柴油機連桿銑削加工工藝76
3.1引言76
3.2船用柴油機連桿關(guān)鍵工藝有限元建模76
3.2.1連桿幾何尺寸77
3.2.2連桿關(guān)鍵加工工序77
3.2.3連桿數(shù)值模擬有限元模型78
3.3連桿加工過程及變形分析79
3.3.1連桿熱處理溫度場結(jié)果分析80
3.3.2連桿熱處理殘余應(yīng)力場結(jié)果分析81
3.3.3工藝參數(shù)對連桿加工變形影響分析82
3.3.4連桿材料去除過程殘余應(yīng)力結(jié)果與分析85
3.4基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連桿變形預(yù)測87
3.4.1數(shù)據(jù)樣本的剔除與劃分87
3.4.2訓(xùn)練樣本的學(xué)習(xí)方法88
3.4.3連桿變形預(yù)測88
3.5本章小結(jié)90
第4章船用柴油機凸輪軸感應(yīng)淬火及磨削工藝91
4.1引言91
4.2凸輪軸感應(yīng)加熱溫度場仿真分析91
4.2.1凸輪軸電磁感應(yīng)加熱溫度描述和簡化91
4.2.2凸輪軸感應(yīng)加熱過程有限元模型92
4.2.3凸輪軸電磁感應(yīng)電磁場和溫度場的模擬分析95
4.3凸輪軸感應(yīng)淬火殘余應(yīng)力場仿真分析98
4.3.1凸輪軸感應(yīng)淬火冷卻組織分布及硬度預(yù)測98
4.3.2凸輪軸感應(yīng)淬火殘余應(yīng)力機理分析101
4.3.3凸輪軸感應(yīng)淬火殘余應(yīng)力影響因素分析104
4.4基于淬火應(yīng)力的凸輪軸磨削殘余應(yīng)力分析106
4.4.1凸輪軸磨削過程的有限元分析106
4.4.2基于淬火殘余應(yīng)力的凸輪軸磨削有限元分析112
4.5本章小結(jié)115
第5章船用柴油機缸蓋高速穩(wěn)定、低應(yīng)力切削參數(shù)優(yōu)化117
5.1引言117
5.2船用柴油機缸蓋高速銑削穩(wěn)定性預(yù)測118
5.2.1船用柴油機缸蓋高速銑削穩(wěn)定性理論118
5.2.2船用柴油機缸蓋高速銑削穩(wěn)定性極限圖119
5.2.3船用柴油機缸蓋高速銑削加工動力學(xué)方程數(shù)值分析122
5.3船用柴油機缸蓋高速銑削加工應(yīng)力分析125
5.3.1船用柴油機高速銑削仿真建模過程分析125
5.3.2船用柴油機缸蓋二維高速切削有限元模型127
5.3.3切削參數(shù)對缸蓋加工應(yīng)力的影響128
5.4船用柴油機缸蓋高速加工參數(shù)優(yōu)化131
5.4.1缸蓋高速加工目標優(yōu)化參數(shù)模型131
5.4.2缸蓋高速加工參數(shù)優(yōu)化134
5.5本章小結(jié)136
第6章船用柴油機滾輪磨削工藝分析138
6.1引言138
6.2熱處理、磨削工藝對溫度、殘余應(yīng)力及磨削力仿真分析138
6.2.1熱處理對殘余應(yīng)力影響分析138
6.2.2磨削工藝參數(shù)對溫度及殘余應(yīng)力影響分析139
6.2.3負前角對溫度和法向力的仿真分析144
6.3砂輪及磨削工藝參數(shù)對磨削表面質(zhì)量影響分析147
6.3.1砂輪及工藝參數(shù)簡介147
6.3.2表面形貌影響分析148
6.4本章小結(jié)152
參考文獻153
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