一種銑削力模型工藝參數(shù)的優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種銑削力學(xué)模型工藝參數(shù)的優(yōu)化方法，基于正交實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與遺傳算法相結(jié)合來準(zhǔn)確測(cè)量銑削加工中各方向切削力系數(shù)和刃口力系數(shù)的值，用以解決銑削力學(xué)模型系數(shù)難以準(zhǔn)確確定的技術(shù)難題，據(jù)此可以合理選擇加工工藝參數(shù)、優(yōu)化刀具和機(jī)床結(jié)構(gòu)，并減小刀具的磨損、提高刀具的使用壽命。對(duì)提高銑削的加工表面質(zhì)量和加工效率有重要意義。
【專利說明】一種銑削力模型工藝參數(shù)的優(yōu)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銑削力模型工藝參數(shù)的優(yōu)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)控銑削加工過程中，銑削力直接影響加工變形及切削熱的產(chǎn)生，并進(jìn)一步影響刀具磨損、刀具使用壽命、加工精度和已加工表面質(zhì)量，銑削力又是計(jì)算切削效率，制定合理的切削用量，設(shè)計(jì)刀具、機(jī)床、夾具的重要指標(biāo)。因此，如何獲得準(zhǔn)確的銑削力模型及構(gòu)建銑削力，對(duì)提高銑削加工質(zhì)量和加工效率有著重要意義。而銑削力模型，除了銑削工藝參數(shù)外，還取決于其他多個(gè)系數(shù)的大??；由于這些系數(shù)計(jì)算過程較為復(fù)雜且影響因素眾多，往往憑借經(jīng)驗(yàn)取值，導(dǎo)致銑削力模型難以準(zhǔn)確確定。這就使得準(zhǔn)確獲得銑削力模型成為一個(gè)難題。
[0003]根據(jù)王強(qiáng)、李忠群編著的《數(shù)控銑削加工過程仿真與優(yōu)化》一書中詳細(xì)描述了銑削X、Y、Z三個(gè)方向上的平均銑削力F、Fv、F的計(jì)算公式，如下所示:
[0004]
【權(quán)利要求】
1.一種銑削力學(xué)模型工藝參數(shù)的優(yōu)化方法，基于正交實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的，對(duì)銑削加工平均銑削力模型中各方向切削力系數(shù)和刃口力系數(shù)的值進(jìn)行優(yōu)化，所述正交實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括:刀具；機(jī)床；工件；三向力傳感器；數(shù)據(jù)采集卡；計(jì)算機(jī)；其中，各方向切削力系數(shù)和刃口力系數(shù)包括:刀具切向切削力系數(shù)、刀具徑向切削力系數(shù)、刀具軸向切削力系數(shù)、刀具切向刃口力系數(shù)、刀具徑向刃口力系數(shù)以及刀具軸向刃口力系數(shù)；所述刀具通過刀柄固定在所述機(jī)床的主軸上，所述工件通過螺栓安裝在所述三向力傳感器上，所述三向力傳感器通過T型螺栓固定在所述機(jī)床的工作臺(tái)上，所述三向力傳感器獲得的力信號(hào)通過所述數(shù)據(jù)采集卡由計(jì)算機(jī)采集獲得，其特征在于，通過以下步驟對(duì)銑削力學(xué)模型的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化并得到優(yōu)化后的銑削力學(xué)模型:(1)對(duì)所述正交實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的所述機(jī)床設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給轉(zhuǎn)速、銑削深度和銑削寬度的參數(shù)進(jìn)行銑削實(shí)驗(yàn)，由所述三向力傳感器記錄并計(jì)算銑削三個(gè)方向上的平均銑削力；(2)繼續(xù)設(shè)定不同的所述主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給轉(zhuǎn)速、銑削深度和銑削寬度的參數(shù)進(jìn)行復(fù)數(shù)次實(shí)驗(yàn)，并依次記錄銑削三個(gè)方向上的平均銑削力；(3)對(duì)銑削各方向切削力系數(shù)和刃口力系數(shù)的值的約束條件，設(shè)定目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)
【文檔編號(hào)】B23Q17/09GK103433807SQ201310374529
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】遲玉倫, 李郝林, 張喆 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)