碳纤维复合材料钻削数据库系统的设计与开发.doc

硕士学位论文开题报告
学位类型
:
学术型学位
申请人姓名
:

申请人学号
:

学科(专业学位类别)
:
机械工程
导师姓名及职称
:
教授
实践导师姓名及职称
:
教授
学位点主管学院
:
机电工程学院
开题通过时间
:
2014年 11 月 20日

湖南科技大学研究生学院
(二0一四年版)
硕士学位论文开题报告填报说明
一、封面有关栏目填写说明
(一)“学位类型”填写:
1、学术型研究生(包括分类培养的全日制“学术研究型”或“应用研究型”、高校教师、以同等学力申请硕士学位)均填写“学术型学位”;
2、专业硕士学位研究生(包括全日制与非全日制)填写“专业学位”。
(二)“学科(专业学位类别)”:
1、学术型学位研究生(包括全日制学术型分类培养的学术研究型或应用研究型、高校教师和以同等学力申请硕士学位):填写一级学科名称。
2、专业学位(全日制与非全日制相同)研究生填写专业学位名称:教育硕士、XXXX领域工程硕士(如:机械工程领域工程硕士)、翻译硕士等。
(三)“实践导师”:填写校外实践单位指导导师。“应用研究型”与专业学位研究生应有实践导师,其他研究生按实际情况填写。
二、有关要求
1、开题报告须一式二份,用A4纸双面打印。
2、编辑时不能改变表中格式,可以增加版面。
一、学位论文基本信息
拟定学位论文题目
碳纤维复合材料钻削数据库系统的设计与开发
论文项目来源
“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项“航空航天用复合材料系列化***开发”项目
研
究
内
容
摘
要

碳纤维复合材料(Carbon Fiber-Reinforced Plastics—CFRP)钻削数据库系统的设计与开发旨在帮助工艺设计人员对钻削力、钻削温度进行预测和快速选择到最优的切削参数。传统的切削参数选择方法,难以满足现代企业所要求的快速合理选择切削参数的需要,所以,对这类预测和优化系统进行的研究对于企业降低成本、提高经济效益具有重要的现实意义。
根据软件工程思想,研究碳纤维复合材料钻削数据库系统的总体方案,完成软件系统的总体体系结构设计、系统工作流程设计等一系列相关内容。根据钻削加工试验,总结切削参数对钻削力和钻削温度影响的重要程度,建立基于切削参数的人工神经网络钻削力和钻削温度的预测模型。
在预测模型的基础上,建立以最小加工工时(即最大生产率)为目标函数,以进给量、钻削力、钻削温度等技术要求为约束条件的切削参数优化模型,结合遗传算法与非线性规划寻优的优化算法,利用该算法计算优化模型得到优化后的切削参数。
应用Microsoft Visual Studio 2010中的C#、Microsoft SQL Server 2008 R2等语言开发碳纤维复合材料钻削数据库系统,并给出系统运行实例。
立论依据
2-1选题背景与意义
随着航空航天工业的不断发展,对航空航天的性能不断提出高要求。航空航天结构件大多是在变载荷和恶劣环境下工作,为了满足安全性和可靠性,对工件的加工质量要求十分严格。这些领域常需要超高强度、高硬度、高韧性、耐高温、抗辐射、耐腐蚀的碳纤维复合材料,碳纤维复合材料在传统技术和设备条件下,很难加工。碳纤维复合材料由于满足上述性能特点在航空、航天飞行器机构中广泛使用。
碳纤维复合材料具有重量轻、模量高、比强度大、热膨胀系数低、耐高温、耐热冲击、耐腐蚀、吸振性好等一系列优点,在航空航天、汽车、战略性武器等领域己有广泛的应用,特别是先进复合材料在现代飞机结构上的应用越来越广泛。在碳纤维复合材料的零件与其他零部件装配连接时,不可避免的要进行大量的机械加工,尤其是制孔加工。
在孔加工过程中,选取的切削参数不合理使加工精度等方面无法满足用户的要求;盲目使用***,会造成材料和***资源浪费严重,生产成本居高不下,严重制约机械制造企业加工水平的提升。碳纤维复合材料钻削加工目前还缺乏完整的指导性资料,也没有一种能迅速掌握碳纤维复合材料切削参数等信息的有效方法,这就给现场工艺人员带来了很大的不便,难以选择合理的切削参数,从而可能影响到孔壁质量、加工精度和***寿命,造成资源浪费或生产效率的降低。因此,建立碳纤维复合材料钻削数据库系统具有重要的现实意义。
2-2国内外研究现状(附中英文参考文献)
碳纤维复合材料钻削的研究现状
国内外从事碳纤维复合材料钻削、切削研究的单位不是很多。国内从事这方面工作的主要有北京航空航天大学、北京航空工艺研究所和上海交通大学等单位。国外主要有美国(美国空军材料研究所、加利弗尼亚大学、华盛顿大学等)、日本(日本冈山理科大学、大阪大学、横滨国立大学等)、意大利、德国、瑞典等国家