面向能效的曲面數(shù)控加工刀具路徑優(yōu)化方法
本文選題:加工效率 切入點(diǎn):加工能耗 出處:《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年11期
【摘要】:刀具路徑規(guī)劃是曲面數(shù)控加工過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),優(yōu)化的刀具路徑能顯著提高曲面加工效率,降低機(jī)床能量消耗。通過(guò)對(duì)刀具路徑優(yōu)化問(wèn)題的描述及其影響因素的分析,建立以機(jī)床加工效率和能量消耗為目標(biāo),以主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、機(jī)床功率、主軸力矩、加工行距及表面質(zhì)量為約束的刀具路徑優(yōu)化模型。在模型優(yōu)化求解過(guò)程中,根據(jù)待加工曲面曲率半徑、刀具半徑及曲面加工后的殘留高度,優(yōu)化出合理的刀觸點(diǎn)間距和加工行距以確定刀觸點(diǎn);采用自適應(yīng)模擬退火遺傳算法對(duì)刀觸點(diǎn)連接順序和方式進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算,尋求最優(yōu)刀具路徑。通過(guò)實(shí)例加工和與傳統(tǒng)方法的對(duì)比,驗(yàn)證了提出方法的有效性和實(shí)用性。
[Abstract]:Tool path planning is an important part in the NC machining process of curved surface. The optimized tool path can significantly improve the efficiency of surface machining and reduce the energy consumption of machine tools.Based on the description of tool path optimization problem and the analysis of its influencing factors, the paper establishes the goal of machining efficiency and energy consumption of machine tool, with spindle speed, feed rate, machine tool power, spindle torque, etc.Tool path optimization model with line spacing and surface quality as constraints.In the process of model optimization, according to the curvature radius of the surface to be processed, the radius of the cutting tool and the residual height of the surface after machining, the reasonable distance between the cutter contacts and the line spacing of the machining are optimized to determine the contact point of the cutter.Adaptive simulated annealing genetic algorithm is used to optimize the order and mode of cutter contact connection to find the optimal tool path.The validity and practicability of the proposed method are verified by example processing and comparison with the traditional method.
【作者單位】: 西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51451396) 重慶市基礎(chǔ)科學(xué)與前沿技術(shù)(cstc2016jcyj A0422) 西南大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究(SYJ2016013)資助項(xiàng)目
【分類(lèi)號(hào)】:TG659
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,本文編號(hào):1729785
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