以刀具為核心的復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工優(yōu)化方法.pdf

1、隨著數(shù)控加工和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工廣泛存在于許多重要產(chǎn)品制造中，如工藝品、玩具、鐘表等產(chǎn)業(yè)的模具加工和一些特殊工藝品（如個(gè)性化人像產(chǎn)品）的直接加工等。復(fù)雜形狀產(chǎn)品的加工效率、加工成本和加工質(zhì)量對(duì)于加工制造廠的生存與發(fā)展至關(guān)重要。復(fù)雜形狀產(chǎn)品加工的三大加工目標(biāo)是縮短加工時(shí)間、減少加工費(fèi)用和獲得較好的加工質(zhì)量。雕銑加工的加工特性是主軸轉(zhuǎn)速高、切削能力強(qiáng)、加工精度高，這些特性使雕銑加工能很好地完成復(fù)雜形狀產(chǎn)品的加工。但復(fù)雜形

2、狀產(chǎn)品的雕銑加工過程中一方面由于形狀復(fù)雜帶來刀具運(yùn)動(dòng)過程復(fù)雜；另一方面由于形狀復(fù)雜和雕銑加工工藝的特點(diǎn)，許多部位需要使用小型刀具；這兩方面因素導(dǎo)致加工效率低、加工成本高、加工質(zhì)量不易控制等系列問題。所以，急需要研究復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工過程和切削參數(shù)以解決這些問題。為此，本文提出了一種以刀具為核心的復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工優(yōu)化方法。
　　首先，深入研究了復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工特點(diǎn)及刀具特殊特性。對(duì)數(shù)控雕銑加工進(jìn)行了簡(jiǎn)介，主要介紹了數(shù)控雕銑

3、加工的基本理論、雕銑CAD/CAM軟件、數(shù)控雕銑加工支撐基礎(chǔ)、典型雕銑加工工藝、數(shù)控雕銑機(jī)床、數(shù)控雕銑加工的應(yīng)用領(lǐng)域。在分析復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，指出復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工刀具具有的特殊特性，即產(chǎn)品各部位刀具的不同及特性、產(chǎn)品部分部位的加工刀具的細(xì)長(zhǎng)特性以及刀具與三大加工目標(biāo)的緊密關(guān)聯(lián)特性。體現(xiàn)了刀具在復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工中起著決定性作用。
　　其次，建立了復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工刀具模型。考慮了復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工刀具的材

4、料及結(jié)構(gòu)，建立了復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工刀具的力學(xué)模型和耐用度模型。
　　然后，建立了基于雕銑加工刀具模型的工藝參數(shù)優(yōu)化模型。從最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型、優(yōu)化方法的設(shè)計(jì)步驟以及優(yōu)化方法選擇原則這幾個(gè)方面對(duì)優(yōu)化問題的理論基礎(chǔ)做了簡(jiǎn)介；對(duì)雕銑加工工藝參數(shù)進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了優(yōu)化變量并建立了相應(yīng)的目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)。建立了基于復(fù)雜形狀產(chǎn)品雕銑加工的刀具模型的約束函數(shù)及刀具確定狀態(tài)下工藝參數(shù)優(yōu)化模型，應(yīng)用粒子群算法求解了所建立的優(yōu)化模型。
　　最后