面向能效的曲面数控加工刀具路径优化方法
本文选题:加工效率 切入点:加工能耗 出处:《机械工程学报》2017年11期
【摘要】:刀具路径规划是曲面数控加工过程的一个重要环节,优化的刀具路径能显著提高曲面加工效率,降低机床能量消耗。通过对刀具路径优化问题的描述及其影响因素的分析,建立以机床加工效率和能量消耗为目标,以主轴转速、进给量、机床功率、主轴力矩、加工行距及表面质量为约束的刀具路径优化模型。在模型优化求解过程中,根据待加工曲面曲率半径、刀具半径及曲面加工后的残留高度,优化出合理的刀触点间距和加工行距以确定刀触点;采用自适应模拟退火遗传算法对刀触点连接顺序和方式进行优化运算,寻求最优刀具路径。通过实例加工和与传统方法的对比,验证了提出方法的有效性和实用性。
[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.
【作者单位】: 西南大学工程技术学院;
【基金】:国家自然科学基金(51451396) 重庆市基础科学与前沿技术(cstc2016jcyj A0422) 西南大学实验技术研究(SYJ2016013)资助项目
【分类号】:TG659
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,本文编号:1729785
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