基于機(jī)床輸出功率平滑要求的切削參數(shù)優(yōu)化-論文.pdf

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1、基于機(jī)床輸出功率平滑要求的切削參數(shù)優(yōu)化Cuttingparametersoptimizationbasedonthesmoothingofoutputpowerofmachinetoolspindle唐瑋’，閆光榮’，梁曉震，周敏’，劉本剛TANGWei‘，YANGuang．rong，LIANGXiao．zhen，ZH0UMin。，LlUBen．gang(1．北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，北京100191；2．中航工業(yè)沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，沈陽110034)摘要：提供了一種有效的切削參數(shù)優(yōu)化方法。對(duì)給定的機(jī)床數(shù)控加工代碼，分別利用VERICUT軟件提供的二次開發(fā)工具、滑動(dòng)窗

2、口技術(shù)的時(shí)間序列分段方法和基于切削力經(jīng)驗(yàn)公式的進(jìn)給速度反推等方法對(duì)切削數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、處理和優(yōu)化，從而使機(jī)床主軸功率達(dá)到平滑輸出，最后輸出優(yōu)化后的加工代碼。關(guān)鍵詞：切削參數(shù)優(yōu)化；VERICUT；仿真切削輸出；功率平滑中圈分類號(hào)：TH164文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-0~34(2015)o7(上)-oo31-03Ooi：10．3969／J．issn．1009-0134．2015．07(上)．D9O引言的方法對(duì)切削進(jìn)給速度進(jìn)行優(yōu)化，從而使機(jī)床主軸功率在數(shù)控加工過程中，保持機(jī)床主軸輸出功率相對(duì)平達(dá)到平滑輸出目的，最后輸出優(yōu)化后的加工代碼?；哂惺种匾膶?shí)用價(jià)值。若機(jī)床的主軸輸出功率過1

3、切削參數(shù)的優(yōu)化模型低，會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)床的切削加工效率。而當(dāng)機(jī)床主軸輸出功率過高時(shí)，可能會(huì)引起機(jī)床的振動(dòng)，嚴(yán)重沖擊機(jī)床1．1優(yōu)化變量和刀具的平穩(wěn)的平穩(wěn)，影響零件的質(zhì)量。因此，在數(shù)控當(dāng)工件、刀具、機(jī)床參數(shù)都確定后，影響生產(chǎn)效率加工過程中，保持刀具軌跡幾何不變的情況下，通過實(shí)的主要因素為主軸速度、進(jìn)給速度、切削寬度和切削深時(shí)調(diào)整和優(yōu)化切削進(jìn)給速度，最大限度地保證機(jī)床主軸度【2]。對(duì)于已經(jīng)編制完成的機(jī)床加工代碼，刀具軌跡已功率輸出曲線平滑，可以提高機(jī)床、刀具和工件的安全經(jīng)確定，部分切削數(shù)據(jù)(如切削深度、切削寬度、主軸性和數(shù)控加工經(jīng)濟(jì)效益。轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度等切削數(shù)據(jù))也就確定。在修改數(shù)控加一般而言，

4、傳統(tǒng)加工參數(shù)選擇是參照工廠生產(chǎn)中的工程序時(shí)為了不引起刀具軌跡的變化，以及避免刀具與一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，輔以必要的計(jì)算，但由于受到客觀條件工件、夾具發(fā)生干涉、碰撞的情況，本文著重對(duì)切削速限制，所獲取的數(shù)據(jù)一般都不是最優(yōu)結(jié)果nl。如今隨著度v進(jìn)行優(yōu)化完成輸出平穩(wěn)的優(yōu)化目標(biāo)。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的不斷發(fā)展，通過建立加工參數(shù)優(yōu)化模1．2優(yōu)化目標(biāo)型，采用一定的優(yōu)化算法進(jìn)行切削參數(shù)優(yōu)化，具有現(xiàn)實(shí)本文利用VERICUT仿真加工軟件，在數(shù)控加工過可行性。程中得到數(shù)控加工的切削數(shù)據(jù)：主軸速度、進(jìn)給速度、本文以數(shù)控加工的切削進(jìn)給速度為優(yōu)化變量，建切削寬度和切削深度等。利用經(jīng)驗(yàn)公式得到加工過程中立了以機(jī)床輸出功率相對(duì)平

5、滑為目標(biāo)的優(yōu)化模型。其中的實(shí)時(shí)輸出功率P(t)=In】，以全部的功率數(shù)據(jù)所用到的優(yōu)化步驟為：對(duì)給定的機(jī)床數(shù)控加工代碼，作為統(tǒng)計(jì)樣本，對(duì)切削速度v進(jìn)行優(yōu)化，使輸出功率在VisualStudio開發(fā)平臺(tái)上，利用VERICUT軟件提供的P(t)盡可能接近于工藝人員按照需求設(shè)定的目標(biāo)功率值二次開發(fā)工具OptipathAPI(optimizepath—applicationP。，即保證應(yīng)用優(yōu)化后的數(shù)控加工程序能夠在進(jìn)行加工programminginterface，優(yōu)化程序編程接口)獲取數(shù)控時(shí)使機(jī)床主軸輸出功率達(dá)到平穩(wěn)輸出。加工過程中的切削寬度、切削深度、主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度等切削數(shù)據(jù)，并使用切削力

6、經(jīng)驗(yàn)公式得到數(shù)控加1．3約束條件工過程中的輸出功率值，采用滑動(dòng)窗1：3技術(shù)(Sliding機(jī)床主軸輸出功率受所選機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速Window，Sw)的時(shí)間序列分段算法對(duì)切削功率值進(jìn)行度、切削扭矩、每齒進(jìn)給量和進(jìn)給力等因素限制。本文分段處理，然后在功率劃分的基礎(chǔ)上采用進(jìn)給速度反推是對(duì)進(jìn)給速度進(jìn)行優(yōu)化，因此應(yīng)該滿足使進(jìn)給速度處在收稿日期：2015-03-1l基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)(2013zX04012021)作者簡介：唐瑋(1989一)，女，沈陽人，碩士研究生，主要從事數(shù)控加工方面的研究。第37卷第7期2015-07(上)【31】加工機(jī)床允許的最低和最高進(jìn)給速度的范圍之內(nèi)，即：

7、表1部分重要二次開發(fā)函數(shù)voidopapisetinitialize孔￡m<17r