基于曲线演化的进给率定制的研究

发布时间：2017-12-30 18:01

本文关键词：基于曲线演化的进给率定制的研究　出处：《大连理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着复杂曲面零件在航空航天、模具制造等领域中的广泛应用,对数控加工质量和加工效率要求越来越高。进给率规划作为数控加工的关键环节,也愈发受到重视,其规划质量直接影响到数控加工效率、加工平稳性和加工精度等各个方面。自适应进给率规划引起了学者的广泛研究,满足不同工况的规划方法被相继提出,每种算法对于进给率的确定都有其独特的考虑。但是目前自适应进给率规划仍然存在考虑约束条件较单一,适用于五轴加工的规划方法较少,基于优化模型的规划方法求解困难等问题。本文提出了一种基于曲线演化的进给率定制方法,可以同时考虑多种约束限制,不仅适用于三轴数控加工还可用于五轴数控加工。不同于约束优化求解方法,该算法主要包含等比例调节算法和曲线演化策略。等比例调节算法通过调整超差点处的进给率值,实现使各约束值约束下的加速度值和跃度值减小的目的,从而保证定制完成后的进给率曲线满足设定的约束条件。采用曲线演化策略,通过对进给率曲线的一点约束或多点约束变形,使之变形到指定的进给率更新位置,实现了调整区和非调整区的光滑过渡,避免了重复插值。为了进一步保证定制完成后的进给率曲线具有良好的光顺性,将曲线光顺能量法和曲线演化算法相结合,提出了光顺曲线演化算法。利用光顺项的调节,保证了每次变形进给率曲线都具有良好的光顺性。为了验证算法的正确性和可靠性,分别选取了一个“8”字形三轴加工路径和一个五轴侧铣加工路径进行了仿真分析与实验验证。用VC++编程软件对算法进行了模拟仿真,定制完成后的进给率曲线满足设定的约束条件。并对五轴侧铣加工路径进行了实际加工。加工返回的分轴速度与仿真得到的分轴速度无论在曲线形状还是幅值大小上都具有良好的一致性。表明该算法不仅能够很好的满足各个约束条件,而且能够提升加工精度、改善加工效率。总而言之,基于曲线演化的进给率定制为数控加工中的进给率规划问题提供了一个很好的解决方法,具有重要的理论价值和实际应用价值。
[Abstract]:This paper presents a method for the optimization of feed rate curve based on curve evolution , which can be applied to the optimization of five - axis NC machining .

【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG659

【参考文献】