裝備關鍵零件加工過程質量分析與控制

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 裝備關鍵零件加工過程質量控制概述 1
1.1.1 裝備關鍵零件加工過程質量控制的提出 1
1.1.2 裝備關鍵零件加工過程質量控制的特征與內涵 4
1.1.3 裝備關鍵零件加工過程質量控制的研究意義 5
1.2 裝備關鍵零件加工過程的閉環(huán)質量控制 7
1.2.1 動態(tài)穩(wěn)定加工過程 7
1.2.2 閉環(huán)質量控制的實現(xiàn)框架和執(zhí)行邏輯 8
1.2.3 體系結構 12
1.3 關鍵使能技術 14
1.3.1 工序流誤差傳遞建模與關鍵控制節(jié)點識別技術 14
1.3.2 工序流誤差波動靈敏度分析技術 14
1.3.3 動態(tài)穩(wěn)定加工過程能力評估技術 15
1.3.4 多工序加工過程質量在線預測技術 15
1.3.5 誤差消減決策及動穩(wěn)態(tài)閉環(huán)控制技術 16
1.4 本書內容安排 16
第2章 工序流誤差傳遞網絡構建與加工過程數據獲取 18
2.1 加工特征演變驅動的賦值型加權誤差傳遞網絡拓撲建模 18
2.1.1 元素定義 19
2.1.2 模型的形式化描述 22
2.1.3 加權網絡模型構建 23
2.2 基于誤差傳遞網絡的關鍵數據獲取 26
2.2.1 基于工況數據特征子空間的加工過程狀態(tài)監(jiān)測框架 28
2.2.2 工況數據采集與特征提取 32
2.2.3 加工過程狀態(tài)特征矩陣構造 35
2.2.4 狀態(tài)特征矩陣子空間提取 36
2.2.5 基于子空間相似性的加工過程狀態(tài)監(jiān)測 40
2.3 多工序加工過程數字化描述空間 50
2.3.1 多工序加工過程數字化描述空間的提出 50
2.3.2 多工序加工過程數字化描述空間的構建 51
2.4 加工誤差傳遞關系約簡優(yōu)化建模 53
2.4.1 基于誤差敏感方向的誤差傳遞關系約簡建模 53
2.4.2 基于粗糙集的誤差傳遞關系約簡 56
2.5 本章小結 58
第3章 工序流誤差傳遞關系解算及復雜性分析 59
3.1 賦值型誤差傳遞網絡關系解算 59
3.1.1 基于神經網絡/支持向量機的誤差傳遞關系解算 59
3.1.2 基于結構化分析指標的誤差傳遞關系解算 63
3.1.3 基于誤差傳遞二階泰勒展開方程的非線性誤差傳遞關系解算 66
3.2 誤差傳遞復雜性分析及質量特性精度演變規(guī)律提取 68
3.2.1 網絡性能波動分析 68
3.2.2 誤差傳遞特性分析指標 79
3.2.3 加權誤差傳遞特性分析 83
3.3 工序流誤差傳遞網絡的動態(tài)演變分析 86
3.3.1 動態(tài)演變規(guī)則描述 86
3.3.2 關鍵網絡節(jié)點提取 89
3.3.3 基于不同演變規(guī)則的加權誤差傳遞網絡性能分析 91
3.3.4 加權誤差傳遞網絡動力學分析 99
3.4 工序流誤差傳遞網絡實證分析 106
3.4.1 案例描述 106
3.4.2 建立賦值型加權誤差傳遞網絡 106
3.4.3 拓撲特性分析 109
3.4.4 誤差傳遞特性分析 112
3.4.5 討論 116
3.5 本章小結 116
第4章 加工質量的靈敏度分析及工序流動態(tài)過程能力評估 117
4.1 基于加工誤差靈敏度空間的誤差波動分析建模 117
4.1.1 從靈敏度的角度看加工誤差波動 117
4.1.2 加工誤差靈敏度空間定義 118
4.1.3 基于加工誤差靈敏度空間的誤差波動分析 119
4.2 基于誤差傳遞方程的加工誤差波動靈敏度分析建模 121
4.2.1 子靈敏度評價指標 123
4.2.2 加工誤差波動評估 125
4.2.3 多工件工序波動評估 127
4.3 工藝系統(tǒng)要素耦合分析 129
4.3.1 誤差因素耦合空間 129
4.3.2 誤差因素的解耦與工藝系統(tǒng)配置優(yōu)化 130
4.4 加工過程動態(tài)穩(wěn)定性評估 131
4.4.1 過程動態(tài)穩(wěn)定性的量測 132
4.4.2 工序演變波動軌跡圖的構建 133
4.4.3 軌跡波動模式與對比分析 134
4.5 基于加工誤差靈敏度空間的過程能力評估 135
4.5.1 基于加工誤差靈敏度分析的過程能力評估流程 135
4.5.2 安全波動空間確定 136
4.5.3 動態(tài)過程能力指數定義 137
4.5.4 過程能力指數計算 139
4.6 綜合案例分析與討論 141
4.6.1 案例描述 141
4.6.2 加工誤差波動靈敏度分析 142
4.6.3 工藝系統(tǒng)耦合分析與過程動態(tài)穩(wěn)定性評估 147
4.6.4 過程能力評估 151
4.7 本章小結 156
第5章 加工過程調整與工藝改進 158
5.1 多工序加工質量預測 158
5.2 基于增量學習昀小二乘支持向量機的單工序加工質量預測模型 161
5.2.1 單工序加工質量預測模型構建 161
5.2.2 基于昀小二乘支持向量機的非線性誤差傳遞關系擬合 165
5.2.3 基于增量學習昀小二乘支持向量機的加工質量實時預測 169
5.3 多工序加工精度演變預測 171
5.3.1 加工特征精度演變關聯(lián)工序搜索 171
5.3.2 多工序加工精度預測模型構建 172
5.3.3 基于多工序加工質量預測包絡圖的加工精度演變預測與分析 174
5.3.4 案例分析 175
5.4 基于零件質量波動信息的誤差源診斷 182
5.4.1 基于混合核模糊支持向量機的運行圖模式識別 184
5.4.2 構造診斷辨識框架和質量函數 194
5.4.3 信息融合與診斷決策 198
5.4.4 案例研究與分析 201
5.5 可控參數調整決策 212
5.5.1 加工過程誤差消減決策的提出 212
5.5.2 工藝系統(tǒng)的加工特征狀態(tài)描述 214
5.5.3 刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測 221
5.5.4 可控參數調整決策建模 229
5.6 加工過程調整與工藝改進 232
5.7 本章小結 234
第6章 多工序質量控制系統(tǒng)研發(fā) 236
6.1 多工序質量控制系統(tǒng)設計 236
6.2 運行流程 237
6.3 技術支撐模塊開發(fā)及運行實例 238
6.3.1 運行案例描述 238
6.3.2 工程模型數字化表達工具 239
6.3.3 工序誤差傳遞網絡建模及分析工具 241
6.3.4 誤差波動靈敏度分析及過程能力評估工具 245
6.3.5 多工序加工質量預測工具 250
6.3.6 誤差源診斷工具 252
6.3.7 加工過程誤差削減決策工具 255
6.4 本章小結 257
參考文獻 258
附錄 264