基于響應(yīng)面方法的圓錐刀側(cè)銑非可展直紋面的刀位優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞: 圓錐刀 側(cè)銑 非可展直紋面 刀位優(yōu)化 響應(yīng)面 出處:《計算機集成制造系統(tǒng)》2017年03期 論文類型:期刊論文
【摘要】:在非可展直紋面的圓錐刀側(cè)銑加工中,刀位優(yōu)化是減小原理性誤差的關(guān)鍵,目前還存在著刀位優(yōu)化方法復(fù)雜或刀位優(yōu)化后加工精度不高的問題,難以解決。針對上述問題提出一種基于響應(yīng)面的刀位優(yōu)化方法。利用設(shè)計曲面(非可展直紋面)發(fā)出的法向標(biāo)桿射線,將刀具包絡(luò)面表示為設(shè)計曲面的相伴曲面,并以連續(xù)刀位截得的最小標(biāo)桿值表示包絡(luò)誤差。證明了標(biāo)桿最小值條件與包絡(luò)條件的等價性,針對某一瞬時刀位,將設(shè)計曲面上通過刀軸的法向標(biāo)桿定義為特征標(biāo)桿,在此基礎(chǔ)上提出單刀位最優(yōu)位姿的判定條件:刀具截得的各特征標(biāo)桿長度的平方和為最小;诿嫘慕M合實驗設(shè)計方法,結(jié)合刀軸位姿空間的逐代壓縮策略,再利用響應(yīng)面方法建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)與位姿參數(shù)的顯式函數(shù)關(guān)系,進一步得到刀具最優(yōu)位姿參數(shù)。通過實例計算和對比分析證明了所提方法的有效性。結(jié)果表明,采用該方法可以提高刀具位姿的最優(yōu)化性能,模型擬合精度高,預(yù)測結(jié)果準(zhǔn)確,并可以顯著降低曲面全域的包絡(luò)誤差。
[Abstract]:The tool position optimization is the key to reduce the principle error in the side milling of non-developable straight surface conical cutter. At present, there are still some problems such as the complexity of tool position optimization method or the low machining precision after the tool position optimization. In view of the above problems, a tool position optimization method based on response surface is proposed. The normal beam rays from the design surface (non-developable straight surface) are used. The envelope surface of the tool is expressed as the concomitant surface of the design surface, and the envelope error is represented by the minimum benchmarking value obtained by the continuous cutter position. The equivalence between the minimum value condition and the envelope condition is proved, and for a certain instantaneous tool position, the equivalence between the minimum value condition and the envelope condition is proved. The normal standard bar on the design surface through the cutter axis is defined as the characteristic benchmark. On this basis, the determination conditions of the optimal position and pose of the single tool position are proposed: the square sum of the length of each characteristic pole cut by the cutter is the minimum. Based on the experimental design method of surface center combination, the generation by generation compression strategy of the position and attitude space of the cutter axis is combined. Then the explicit function relationship between the optimization objective function and the pose parameter is established by using the response surface method. The results show that the proposed method can improve the optimization performance of the tool pose and the model fitting accuracy is high. The prediction results are accurate and can significantly reduce the envelope error of the surface.
【作者單位】: 大連交通大學(xué)機械工程學(xué)院;
【基金】:遼寧省自然科學(xué)基金資助項目(201602139)~~
【分類號】:TG54
【正文快照】: 0引言在非可展直紋面的數(shù)控加工領(lǐng)域,與傳統(tǒng)的球頭刀加工相比,利用回轉(zhuǎn)面刀具進行側(cè)銑加工具有高效率、高表面質(zhì)量的特點,其優(yōu)越性已經(jīng)得到廣泛的認可[1],但是單純從原理上分析這種側(cè)銑加工并非一種完全精確的加工方法,其存在的不可避免的誤差稱之為原理性誤差。因此,在實際應(yīng)
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,本文編號:1442817
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