【摘要】：將Dijkstra算法引入復(fù)雜刀具結(jié)構(gòu)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì),提出了基于Dijkstra算法的麻花鉆主刃曲線(xiàn)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法.針對(duì)應(yīng)用Dijkstra算法求解麻花鉆最小鉆削功率主刃曲線(xiàn)時(shí)存在計(jì)算精度不高、效率低、難以保證刃形曲線(xiàn)的光滑性和可刃磨性等問(wèn)題,利用主刃曲線(xiàn)在半徑方向不會(huì)發(fā)生回頭式彎折的特點(diǎn),提出將前刀面螺旋面離散網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行徑向分段與逐步縮小周向搜索范圍來(lái)加密網(wǎng)格相結(jié)合的方式改進(jìn)Dijkstra算法的求解過(guò)程,以降低其時(shí)間復(fù)雜度、提高計(jì)算效率和計(jì)算精度.計(jì)算結(jié)果表明:改進(jìn)后的Dijkstra算法既可以使計(jì)算效率提高千倍以上,又可以很好地保證主刃曲線(xiàn)及其切削角度分布曲線(xiàn)的光滑性,提高優(yōu)化主刃的可刃磨性.
【圖文】：

度、切削層參數(shù)和切削速度．研究［１４－１５］發(fā)現(xiàn)：在前刀面螺旋面結(jié)構(gòu)和麻花鉆切削用量已知的條件下，麻花鉆主刃曲線(xiàn)在某點(diǎn)的走向直接決定了該點(diǎn)的切削角度（如前角）和切削層參數(shù)（切削速度只與所在點(diǎn)半徑有關(guān)，不隨刃形曲線(xiàn)形狀的變化而變化），因此也就決定了該點(diǎn)處組成麻花鉆的微元（單元刀具）的切削能耗．理論上可以通過(guò)優(yōu)化主刃曲線(xiàn)的形狀，使麻花鉆主刃總的鉆削功率達(dá)到最小［１４］．麻花鉆刃形節(jié)能優(yōu)化就是在螺旋前刀面上尋找一條從外緣轉(zhuǎn)點(diǎn)Ｃ到前刀面上過(guò)橫刃轉(zhuǎn)點(diǎn)Ｂ（見(jiàn)圖１）的螺旋線(xiàn)之間的主刃曲線(xiàn)，以使主刃所消耗的鉆削功率最小．這一問(wèn)題與古老的測(cè)地線(xiàn)問(wèn)題［１６］屬于同一問(wèn)題，可以將螺旋前刀面離散為一個(gè)非負(fù)權(quán)有向網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算出以前刀面上任意兩相鄰節(jié)點(diǎn)之間連線(xiàn)為刃線(xiàn)的單元刀具的鉆削功率（權(quán)），然后用圖論中求解單源最短路徑問(wèn)題的Ｄｉ－ｊｋｓｔｒａ算法進(jìn)行求解．圖１麻花鉆的結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系１．２前刀面的方程標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆主刃部分的前刀面為直線(xiàn)發(fā)生線(xiàn)繞著鉆芯（厚度２ｒ０）、以鉆軸為軸線(xiàn)的圓柱面作螺旋運(yùn)動(dòng)而形成的螺旋面．設(shè)鉆頭半徑為Ｒ，在圖１所示的結(jié)構(gòu)坐標(biāo)系ｏｘｙｚ中，直線(xiàn)主刃ＢＣ所在前刀面的參數(shù)方程為ｘ＝ｒ２i幔潁玻埃悖錚螃牛潁埃螅椋瞀�；ｙ}瞚幔潁玻埃螅椋瞀牛潁埃悖錚螃牛唬劍潁瞚幔潁玻埃簦幔瞀眨埃馭牛ǎ撥衟舙膒疲�，（１）式中：φ０为原始半锋綘炕灙导程，，Ｔ苄＿b簦幔瞀攏渲笑攣庠底悖么Φ穆菪牽唬蛭暗睹嬪夏車(chē)愕陌刖叮滬盼暗睹嬪夏車(chē)愕淖

本文編號(hào)：2561421