平面曲線輪廓數(shù)控加工過程幾何仿真及進給速度優(yōu)化研究.pdf

1、數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、汽車和模具制造等領(lǐng)域，可以加工復(fù)雜外形和高精度要求的零件，目前多數(shù)具有復(fù)雜外形輪廓的零件都是由數(shù)控加工中心加工的。 在加工復(fù)雜輪廓零件時，選擇最優(yōu)化的加工參數(shù)如主軸轉(zhuǎn)速、進給速度、切削深度對于提高加工效率有非常重要的意義。因此，幾十年來數(shù)控加工工藝參數(shù)優(yōu)化技術(shù)一直是研究的熱點。數(shù)控加工的進給速度影響加工時間、工件表面質(zhì)量和刀具的壽命，因此機械加工行業(yè)對進給速度優(yōu)化技術(shù)的需求也非常迫切。 在

2、常規(guī)進給速度設(shè)置方法中，加工過程中進給速度并不是在每一個刀位點都進行優(yōu)化的，而是選擇一個恒定的保守值，這往往導(dǎo)致加工效率降低，刀具壽命縮短。 本文基于幾何仿真技術(shù)，研究平面曲線輪廓數(shù)控加工過程進給速度優(yōu)化技術(shù)，包括建立毛坯余量模型，精加工刀具路徑幾何仿真和進給速度優(yōu)化技術(shù)。 首先，引入數(shù)控軌跡數(shù)據(jù)作為建立毛坯余量模型的幾何數(shù)據(jù)源，大幅提高了建模的效率?；跀?shù)控加工過程幾何仿真，分析了刀具路徑幾何形狀與材料去除率的關(guān)系，為

3、進給速度優(yōu)化提供依據(jù)。 其次，基于幾何仿真技術(shù)，提出了恒定材料去除率的進給速度優(yōu)化算法，這種算法克服了常規(guī)恒定進給速度設(shè)置方法的不足，不僅可以準(zhǔn)確的優(yōu)化進給速度，提高生產(chǎn)率，而且不需要反復(fù)試驗來選擇優(yōu)化參數(shù)，方便應(yīng)用于實際生產(chǎn)。 最后，應(yīng)用這種方法進行平面曲線輪廓銑削加工試驗，結(jié)果證明了這種方法的優(yōu)越性。 本文基于刀具路徑幾何仿真，研究了平面曲線輪廓數(shù)控加工進給速度優(yōu)化技術(shù)，這種優(yōu)化技術(shù)是智能化數(shù)控加工編程的基礎(chǔ)