基于加工位置不确定的多工步数控铣削工艺参数优化研究

发布时间：2021-03-09 01:18

　　针对铣削稳定性评价指标极限切削深度随加工位置改变而变化,导致铣削工艺参数优化模型中稳定性约束具有不确定性问题,结合不同加工位置刀具频响函数和切削稳定性理论,建立加工空间极限切削深度广义回归神经网络（GRNN）预测模型,基于该GRNN模型完善铣削稳定性约束条件,进而构建以机床各运动部件位移与粗/精加工切削参数为变量,以粗/精加工总切削时间为目标的多工步数控平面铣削工艺参数优化模型,采用粒子群算法（PSO）求解该优化模型。以某企业加工中心展开实例研究,获取机床加工位置和粗/精加工主轴转速、切削深度、切削宽度、每齿进给量的优化配置,优化后粗/精加工总切削时间比优化前缩短22.47%,并通过该配置下的无颤振铣削加工验证了优化模型的有效性。 

【文章来源】：仪器仪表学报. 2020,41(04)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

GRNN拓扑结构

式中:Lp为待加工平面的总长度;Ωc、apc、aec、fzc和Ωj、apj、aej、fzj分别为粗加工和精加工阶段的主轴转速、切削深度、切削宽度和每齿进给量;Δapj与Δaej为刀具轴向和径向精加工切削余量。2.3 约束条件

如图3所示,本试验在一台立式加工中心上进行平面铣削,工作台、床鞍、主轴分别沿着x、y、z方向移动,对应移动范围为0～700、0～400、0～400 mm;工件材料选用45号钢,长、宽、高尺寸分别为80、60、100 mm;采用硬质合金刀具加工,刀具直径为20 mm,刀具前角与后角分别为10°、15°;最小刀具寿命为60 min,寿命系数Kc、Cv、q、a、d、e、g、w为318、262、0.37、0.44、0.24、0.12、0.26、0.13;机床额定功率8 kW,效率有效系数η=0.8,KF、CF、xF、yF、uF、qf、wf为1.0、119、0.9、0.76、0.83、0.81、0.15;总切削长度Lp、切削宽度Wp、切削厚度Hp分别为80、40、60 mm,要求粗/精加工工件表面粗糙度Ra不超过6.3 μm。3.1 极限切削深度GRNN模型建立

【参考文献】：
硕士论文
[1]面向能耗的数控加工刀具直径及工艺参数集成优化模型与方法研究[D]. 吴磊.重庆大学 2017



本文编号：3071995