1.2  国内外的研究现状 2

1.3 本课题的主要研究内容 4

第二章 实验方案的总体设计 6

2.1 基于柴油机机身零件的工艺分析 6

2.2 切削加工参数优化的实验方案设计 8

2.3 验证方案的设计 10

2.4 本章小结 13

第三章 船用柴油机机身零件铣削加工动力学参数获取 14

3.1 锤击法的基本原理 14

3.2 铣削加工系统的动态特性参数获取 17

3.2.1锤击实验的硬件搭建及设置相关采样参数 18

3.2.2锤击实验的数据采集 20

3.3 动态特性参数的后处理 22

3.3.1 传函分析 22

3.3.2 模态辨识 23

3.4 本章小结 26

第四章 船用柴油机机身高速铣削参数的优化 27

4.1 颤振稳定域的数学模型 27

4.2 高速切削下的颤振稳定域仿真 29

4.2.1颤振仿真的条件及相关的约束参数 30

4.2.2 颤振稳定域仿真的结果 31

4.2.3 颤振稳定域曲线仿真结果的优化 32

4.3 本章小结 34

第5章 基于DEFORM的仿真实验验证 35

5.1 Deform简介 35

5.2 高速铣削刀具的建模 36

5.3 deform软件的仿真验证过程 37

5.3.1软件的前处理过程 37

5.3.2软件的模拟处理过程 42

5.4 仿真结果分析与结论 43

5.5 本章小结 50

总结与展望 51

致谢 52

参考文献 53

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.1.1 课题的研究背景

制造业是世界发展的推动力，是世界各国经济发展的基础，同时也是我国经济保八促增长的支柱产业与实现经济转型的保障基础。当今的中国制造业正处于向制造业强国转型的重要阶段，因此必须用先进的生产理念与制造技术来增强我国的制造业，加强自主的研发创新能力，将建立“中国创造”品牌作为一个紧切的目标。

机械制造业中最基本的加工方法之一就是对材料的切除加工手段，它将加工毛坯上多余的材料通过刀具进行切除,使工件的外形尺寸精度以及工件表面质量达到图纸的要求。在进行切削加工时，切削参数的合理选择是保证其加工质量以及加工效率的首要因素，但是由于我国对于船用柴油机机身零件的参数选择不能够很好发挥机床的能力，因此使机床的利用率普遍较低。

随着我国船舶制造业的迅速发展，从而加快了船舶制造业相关的配套产业的发展速度，而船用柴油机制造企业是其中之一。柴油机，作为船舶的动力输出装置，同时也是船舶机构中的核心设备，它的费用约为整船价格的10%-20%。所以发展研究关于柴油机的制造技术，降低生产柴油机的成本，提高其加工质量，这将在国际上增强我国船舶的竞争力。现在，船用柴油机制造厂家共同关注的是在现有的数控加工设备基础上高效率，高精度低成本的切削加工出柴油机的关键部件，同时，发挥先进加工设备的优势，提高设备的利用率 。