本書依托973課題“復雜薄壁件切削加工過程的演化模型及其自適應進化機制”該課題以機匣、壓氣機盤為對像，圍繞難加工材料復雜薄壁零件切削加工中工況在線學習與工藝過程自適應調整難題，探明工藝繫統界面的熱力耦合作用與繫統響應機制，建立強時變工藝過程的多態演化模型。研究工況特征的在線辨識和“無試切”偵測加工方法，建立描述工況、耦合行為和工件品質映射關繫的聯想記憶知識模板，通過自主學習實現基於模板的知識積累和工藝模型的自適應進化，為制造裝備智能的構建提供理論支撐。

●第1章緒論/1
1.1數控加工技術/1
1.1.1數控技術發展歷程/1
1.1.2數控加工模型的發展階段/3
1.2智能加工技術/5
1.2.1智能加工技術的內涵/5
1.2.2智能加工的實現途徑/5
1.2.3智能加工技術涉及的基礎知識/6
1.3本書的內容編排/8
本章參考文獻/8
第2章時變加工過程的多態演化工藝模型/10
2.1加工工藝繫統的描述/10
2.1.1刀具-主軸子繫統動力學模型/11
2.1.2工件-夾具子繫統動力學模型/12
2.2加工過程的多態演化模型/13
2.2.1加工過程的定義/13
2.2.2加工過程的時域離散/13
2.2.3多態模型的演化/15
2.3工件幾何演化模型/17
2.3.1變形映射方法/17
2.3.2復雜加工特征的變形映射建模方法/23
2.4工件動力學演化模型/29
2.4.1基於結構動力修改技術的工件動力學演化分析/29
2.4.2基於薄殼模型的工件動力學演化分析/30
2.5刀具磨損演化模型/36
2.5.1加工中的刀具磨損/36
2.5.2刀具磨損的演化建模/37
本章參考文獻/39
航空復雜薄壁零件智能加工技術目錄第3章切削加工過程監測與數據處理方法/41
3.1切削加工過程中的監測方法/41
3.2偵測加工方法/43
3.2.1偵測加工的概念/43
3.2.2偵測加工的實現方法/44
3.3基於銑削力的切深切寬偵測方法/47
3.3.1平均銑削力/47
3.3.2加工過程中的偵與測/47
3.3.3偵測響應方程/48
3.3.4切深切寬的偵測識別/48
3.4銑刀磨損狀態的偵測識別方法/51
3.4.1刀具磨損的檢測方法/51
3.4.2磨損刀具的銑削力模型/51
3.4.3識別過程分析/55
3.4.4磨損量計算識別/56
3.5基於現場監測數據的切削力繫數辨識/57
3.5.1考慮振動條件的切削力預測模型/58
3.5.2考慮振動條件的切削力繫數辨識模型/65
本章參考文獻/68
第4章工藝模型的學習優化方法/70
4.1加工工藝模型的學習優化方法/70
4.2加工過程數據的時空映射/71
4.3加工誤差補償迭代學習方法/76
4.3.1工件幾何信息的在位檢測方法/76
4.3.2薄壁件加工誤差補償建模/78
4.3.3薄壁件誤差補償模型求解/79
4.3.4誤差補償繫數學習控制方法/83
4.3.5誤差迭代補償方法在薄壁葉片加工中的應用/85
4.4深孔鑽削深度迭代學習優化方法/87
4.4.1單步鑽削排屑力模型/88
4.4.2深孔啄式鑽削排屑過程/90
4.4.3鑽削深度的迭代學習與優化方法/93
4.5工藝參數循環迭代優化方法/95
4.5.1進給速度優化數學模型/97
4.5.2進給速度優化問題的在線求解/100
4.5.3工藝參數的離線學習與迭代優化/106
本章參考文獻/108
第5章加工過程的動態響應預測與調控/109
5.1加工過程動態響應的控制方法/109
5.2銑削過程中的交變激振力/110
5.2.1交變激振力的產生原因/110
5.2.2交變激振力表征與分解/111
5.3銑削加工動態響應預測/112
5.3.1銑削加工中的強迫振動/112
5.3.2銑削加工顫振穩定性預測/115
5.4基於切削參數優選的銑削動態響應控制/121
5.5基於刀具非均勻齒間角優化設計的響應控制方法/125
5.5.1變齒間角銑刀的顫振穩定性預測方法/125
5.5.2相鄰齒間角間的幾何關繫/126
5.5.3銑刀非均勻齒間角設計/127
5.6工件-夾具子繫統動力學特性調控方法/128
5.6.1基於附加輔助支撐的調控方法/129
5.6.2基於附加質量塊的調控方法/131
5.6.3基於磁流變阻尼器支撐的調控方法/132
本章參考文獻/137
第6章薄壁件加工殘餘應力變形的裝夾感知/138
6.1切削加工中的殘餘應力/138
6.2殘餘應力變形/140
6.3殘餘應力變形感知預測原理/142
6.4殘餘應力變形感知預測模型/144
6.5典型裝夾形式殘餘變形勢能感知/145
6.5.1多餘約束中存在面約束/146
6.5.2多餘約束為點約束/147
6.6殘餘應力變形感知模型求解/148
6.7薄壁件加工殘餘應力變形感知應用案例/152
6.7.1感知位置的確定/152
6.7.2感知夾具的設計/153
6.7.3加工感知實驗/154
6.7.4變形的求解/154
本章參考文獻/155

本書繫統地總結丫作者近年來在航空復雜薄壁零件智能加工技術方Iftf的研究成果。全書共6章，第1章至第2章介紹了數控加工模型的發展歷程及時變加工過程的多態演化工藝模型，闡述了智能加工技術中繫統模型基礎。第3章至第5章針對典型航空復雜薄壁零件的加工過程，介紹了作者提出的加工過程的監測與數據處理方法、工藝模型的學習優化方法、加工過程動態響應預測與調控方法。第6章針對薄壁零件加工的殘餘應力變形預測問題，介紹了作者提出的裝夾感知方法。本書內容具有優選性、新穎性，對數控加工、CAD/CAM、智能制造、航空制造工程等領域的科研和工程技術人員具有重要的參考價值，同時也適合作為高等院校相關專業的研究生教材或參考書。

張定華 等 著