本书以船用柴油机机身、活塞、连杆、凸轮轴、缸盖、滚轮6个典型核心零部件为对象，介绍了其加工机理分析、加工过程物理建模和几何建模、加工表面质量预测等关键技术。本书主要内容包括船用柴油机机身深孔加工工艺，船用柴油机活塞加工工艺，船用柴油机连杆铣削加工工艺，船用柴油机凸轮轴感应淬火及磨削工艺，船用柴油机缸盖高速稳定、低应力切削参数优化，船用柴油机滚轮磨削工艺分析。本书内容新颖，实用性强，可为高性能船用柴油机的研制提供理论和方法支持，有较高的参考价值。
前言
第1章船用柴油机机身深孔加工工艺1
1.1引言1
1.2船用柴油机机身深孔加工机理及仿真2
1.2.1船用柴油机机身深孔加工机理2
1.2.2基于Deform-3D的切削温度仿真3
1.2.3基于Fluent的枪钻冷却系统CFD仿真7
1.3船用柴油机机身深孔加工参数优化10
1.3.1优化变量、目标函数及约束条件的确定10
1.3.2基于粒子群算法的机身深孔加工参数优化12
1.4面向工艺精度控制的柴油机孔系虚拟制造系统开发与应用17
1.4.1面向精度控制的柴油机孔系加工工艺分析与优化17
1.4.2柴油机深孔枪钻加工中轴线偏移机理与工艺34
1.4.3深孔枪钻加工轴线偏移工艺仿真与优化36
1.4.4柴油机孔系虚拟制造系统实例应用39
1.5船用柴油机机身残余应力模拟48
1.5.1基于钻孔法的柴油机残余应力测试原理48
1.5.2船用柴油机机身残余应力测量试验50
1.6本章小结54
第2章船用柴油机活塞加工工艺55
2.1引言55
2.2船用柴油机锻铝活塞裙加工关键工序分析56
2.2.1锻铝活塞加工工艺流程56
2.2.2活塞加工关键工艺分析57
2.2.3确定活塞加工关键工序57
2.3锻铝活塞裙关键加工工序装夹变形有限元模拟与实验58
2.3.1活塞裙关键工序装夹过程数值模拟有限元模型58
2.3.2活塞裙关键工序的装夹变形规律61
2.3.3活塞关键工序装夹实验与模拟结果对比分析65
2.4锻铝活塞裙切削加工变形有限元模拟与实验69
2.4.1基于Deform切削模型求解切削力和切削热69
2.4.2基于ANSYS有限元模型求解活塞裙变形71
2.4.3锻铝活塞裙切削加工变形有限元模型实验验证73
2.5本章小结75
第3章船用柴油机连杆铣削加工工艺76
3.1引言76
3.2船用柴油机连杆关键工艺有限元建模76
3.2.1连杆几何尺寸77
3.2.2连杆关键加工工序77
3.2.3连杆数值模拟有限元模型78
3.3连杆加工过程及变形分析79
3.3.1连杆热处理温度场结果分析80
3.3.2连杆热处理残余应力场结果分析81
3.3.3工艺参数对连杆加工变形影响分析82
3.3.4连杆材料去除过程残余应力结果与分析85
3.4基于神经网络的连杆变形预测87
3.4.1数据样本的剔除与划分87
3.4.2训练样本的学习方法88
3.4.3连杆变形预测88
3.5本章小结90
第4章船用柴油机凸轮轴感应淬火及磨削工艺91
4.1引言91
4.2凸轮轴感应加热温度场仿真分析91
4.2.1凸轮轴电磁感应加热温度描述和简化91
4.2.2凸轮轴感应加热过程有限元模型92
4.2.3凸轮轴电磁感应电磁场和温度场的模拟分析95
4.3凸轮轴感应淬火残余应力场仿真分析98
4.3.1凸轮轴感应淬火冷却组织分布及硬度预测98
4.3.2凸轮轴感应淬火残余应力机理分析101
4.3.3凸轮轴感应淬火残余应力影响因素分析104
4.4基于淬火应力的凸轮轴磨削残余应力分析106
4.4.1凸轮轴磨削过程的有限元分析106
4.4.2基于淬火残余应力的凸轮轴磨削有限元分析112
4.5本章小结115
第5章船用柴油机缸盖高速稳定、低应力切削参数优化117
5.1引言117
5.2船用柴油机缸盖高速铣削稳定性预测118
5.2.1船用柴油机缸盖高速铣削稳定性理论118
5.2.2船用柴油机缸盖高速铣削稳定性极限图119
5.2.3船用柴油机缸盖高速铣削加工动力学方程数值分析122
5.3船用柴油机缸盖高速铣削加工应力分析125
5.3.1船用柴油机高速铣削仿真建模过程分析125
5.3.2船用柴油机缸盖二维高速切削有限元模型127
5.3.3切削参数对缸盖加工应力的影响128
5.4船用柴油机缸盖高速加工参数优化131
5.4.1缸盖高速加工目标优化参数模型131
5.4.2缸盖高速加工参数优化134
5.5本章小结136
第6章船用柴油机滚轮磨削工艺分析138
6.1引言138
6.2热处理、磨削工艺对温度、残余应力及磨削力仿真分析138
6.2.1热处理对残余应力影响分析138
6.2.2磨削工艺参数对温度及残余应力影响分析139
6.2.3负前角对温度和法向力的仿真分析144
6.3砂轮及磨削工艺参数对磨削表面质量影响分析147
6.3.1砂轮及工艺参数简介147
6.3.2表面形貌影响分析148
6.4本章小结152
参考文献153
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