以刀具為核心的復雜形狀產(chǎn)品雕銑加工優(yōu)化方法.pdf

1、隨著數(shù)控加工和計算機技術(shù)的發(fā)展，復雜形狀產(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（如個性化人像產(chǎn)品）的直接加工等。復雜形狀產(chǎn)品的加工效率、加工成本和加工質(zhì)量對于加工制造廠的生存與發(fā)展至關(guān)重要。復雜形狀產(chǎn)品加工的三大加工目標是縮短加工時間、減少加工費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、加工精度高，這些特性使雕銑加工能很好地完成復雜形狀產(chǎn)品的加工。但復雜形

2、狀產(chǎn)品的雕銑加工過程中一方面由于形狀復雜帶來刀具運動過程復雜；另一方面由于形狀復雜和雕銑加工工藝的特點，許多部位需要使用小型刀具；這兩方面因素導致加工效率低、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雜形狀產(chǎn)品雕銑加工優(yōu)化方法。
　　首先，深入研究了復雜形狀產(chǎn)品雕銑加工特點及刀具特殊特性。對數(shù)控雕銑加工進行了簡介，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)控雕銑機床、數(shù)控雕銑加工的應(yīng)用領(lǐng)域。在分析復雜形狀產(chǎn)品雕銑加工特點的基礎(chǔ)上，指出復雜形狀產(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長特性以及刀具與三大加工目標的緊密關(guān)聯(lián)特性。體現(xiàn)了刀具在復雜形狀產(chǎn)品雕銑加工中起著決定性作用。
　　其次，建立了復雜形狀產(chǎn)品雕銑加工刀具模型?？紤]了復雜形狀產(chǎn)品雕銑加工刀具的材

4、料及結(jié)構(gòu)，建立了復雜形狀產(chǎn)品雕銑加工刀具的力學模型和耐用度模型。
　　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)學模型、優(yōu)化方法的設(shè)計步驟以及優(yōu)化方法選擇原則這幾個方面對優(yōu)化問題的理論基礎(chǔ)做了簡介；對雕銑加工工藝參數(shù)進行了分析，設(shè)計了優(yōu)化變量并建立了相應(yīng)的目標優(yōu)化函數(shù)。建立了基于復雜形狀產(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