基于粒子群優(yōu)化算法的圓錐刀側(cè)銑刀軸軌跡規(guī)劃
本文選題:圓錐刀 切入點:側(cè)銑 出處:《計算機(jī)集成制造系統(tǒng)》2016年10期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對圓錐刀側(cè)銑加工非可展直紋面的刀軸軌跡規(guī)劃問題,提出一種基于粒子群優(yōu)化算法的解決方案。將刀軸上一點到圓錐面的距離定義為該點對應(yīng)的當(dāng)量半徑,將刀軸上一點到非可展直紋面的距離與當(dāng)量半徑之差定義為徑距偏差,在此基礎(chǔ)上提出單個刀位實現(xiàn)最優(yōu)的判定條件,即刀軸位姿應(yīng)滿足刀軸上各點徑距偏差的平方和為最小。以初始刀位為基準(zhǔn),通過3維小量平動局部調(diào)整刀軸兩端點的位置,將調(diào)整后的刀軸位姿描述成6個平動參數(shù)的函數(shù),從而將刀具包絡(luò)面向非可展直紋面的逼近問題分解為每個刀位下位姿參數(shù)的尋優(yōu)問題。提出基于粒子群優(yōu)化方法的求解策略,并給出具體的實現(xiàn)步驟。實例計算表明,該方法可使單刀位的優(yōu)化實現(xiàn)過程簡單、結(jié)果穩(wěn)定,顯著降低刀軸優(yōu)化后的曲面包絡(luò)誤差,可為非可展直紋面的側(cè)銑加工提供一定的理論依據(jù)。
[Abstract]:In order to solve the problem of tool path planning for machining non-developable straight surface, a solution based on particle swarm optimization (PSO) algorithm is proposed. The distance from one point on the cutter axis to the cone surface is defined as the equivalent radius of the point. The difference between the distance from one point on the cutter axis to the non-developable straight surface and the equivalent radius is defined as the deviation of the diameter distance. On this basis, a single tool position is proposed to realize the optimal judgment condition. That is, the position and pose of the cutter shaft should meet the minimum square sum of the deviation of each point on the cutter shaft. Based on the initial tool position, the position of the two ends of the cutter shaft is adjusted by a small amount of three dimensional translational motion, and the adjusted position of the cutter shaft position is described as a function of six translational parameters. Thus, the approach problem of tool envelope facing non-developable straight line surface is decomposed into the optimization problem of the pose parameters of each tool position. A solution strategy based on particle swarm optimization method is proposed, and the concrete implementation steps are given. This method can make the optimization process of single tool position simple, the result is stable, and the surface envelope error of the optimized tool shaft can be significantly reduced, which can provide a certain theoretical basis for the side milling of non-developable straight surface.
【作者單位】: 大連交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項目(51405058)~~
【分類號】:TG54
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,本文編號:1631564
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