[发明专利]基于TS模型的熨压力优化系统

摘要

本发明公开了一种基于TS模型的熨压力优化系统，该系统弹塑性边界计算单元(1)依据弹性和塑性边界条件关系对EP1＝{E1，E2，v1，v2，H，D，R1，R2，l，r}进行处理得到h1(l，r)和h2(l，r)；熨压力计算单元(2)依据熨压弹性力、弹塑性力和塑性力关系对EPF2＝{E1，E2，v1，v2，H，D，R1，R2，η，h0，Φ(h)，l，r}进行处理得到总熨压力σ；熨压力优化单元(3)对总熨压力σ进行判断是否满足加工最优条件σ∈(σ1，σ2)。本发明通过建立弹塑性接触模型，并输入材料和加工参数信息对熨压过程熨压力进行模拟和优化。应用本发明能够效地模拟不同熨压深度和熨压转速下的熨压力大小，从而优化了车床加工中熨压工艺的加工参数，并提高了加工质量和效率。

主权项

1.一种基于TS模型的熨压力优化系统，该系统属于车床加工中熨压工艺的加工参数优化，其特征在于：该系统由弹塑性边界计算单元(1)，熨压力计算单元(2)和熨压力优化单元(3)组成；其中，弹塑性边界计算单元(1)由弹性边界计算模块(11)和塑性边界计算模块(12)组成；其中，熨压力计算单元(2)由弹性力计算模块(21)、弹塑性力计算模块(22)和塑性力计算模块(23)组成；弹塑性边界计算单元(1)中的弹性边界计算模块(11)依据弹性边界条件关系对弹塑边界参数信息EP₁＝{E₁，E₂，v₁，v₂，H，D，R₁，R₂，l，r}进行处理，得到弹性边界条件h₁(l，r)；弹塑性边界计算单元(1)中的塑性边界计算模块(12)依据塑性边界条件关系对弹塑边界参数信息EP₁＝{E₁，E₂，v₁，v₂，H，D，R₁，R₂，l，r}进行处理，得到塑性边界条件h₂(l，r)。k表示平均接触压力因子。m表示应变速率指数。R表示当量微突体曲率半径，且E表示当量弹性模量，且熨压力计算单元(2)中的弹性力计算模块(21)依据熨压弹性力关系对熨压参数信息EPF₂＝{E₁，E₂，v₁，v₂，H，D，R₁，R₂，η，h₀，Φ(h)，l，r}进行处理，得到熨压弹性力σ_e；其中S表示压头与加工零件表面的接触面积，单位(mm²)。表示对高度h的分布函数Φ(h)由h₀到h₁(l，r)积分。熨压力计算单元(2)中的弹塑性力计算模块(22)依据熨压弹塑性力关系对熨压参数信息EPF₂＝{E₁，E₂，v₁，v₂，H，D，R₁，R₂，η，h₀，Φ(h)，l，r}进行处理，得到熨压弹塑性力σ_ep；其中，表示对高度h的分布函数Φ(h)由h₁(l，r)到h₂(l，r)的积分。熨压力计算单元(2)中的塑性力计算模块(23)依据熨压塑性力关系对熨压参数信息EPF₂＝{E₁，E₂，v₁，v₂，H，D，R₁，R₂，η，h₀，Φ(h)，l，r}进行处理，得到熨压塑性力σ_p；其中，表示对高度h的分布函数Φ(h)由h₂(l，r)到正无穷的积分。熨压力优化单元(3)对接收到的总熨压力σ进行判断是否满足加工最优条件σ∈(σ₁，σ₂)，若是，则结束并使用加工参数(l，r)进行零件加工；若否，则调整输入加工参数(l，r)，重新顺次进行弹塑性边界计算单元(1)、熨压力计算单元(2)和熨压力优化单元(3)的处理直到满足加工最优条件σ∈(σ₁，σ₂)。车床在加工零件中，零件材料弹性模量记为E₁、压头材料弹性模量记为E₂、加工零件材料泊松比记为v₁、压头材料泊松比记为v₂、加工零件硬度记为H、加工零件直径记为D、加工零件表面微凸体等效半径记为R₁、压头表面微凸体等效半径记为R₂，加工零件表面微凸体密度记为η、加工零件表面微凸体初始平均高度记为h₀、加工零件表面微突体高度h分布函数记为Φ(h)、加工零件中需要设置的加工参数有熨压深度记为l、熨压转速记为r。