面向汽車覆蓋件模具銑削工藝過(guò)程優(yōu)化研究.pdf

1、汽車覆蓋件模具是汽車生產(chǎn)制造中最重要的工藝裝備之一，其設(shè)計(jì)制造周期約占汽車開(kāi)發(fā)周期的2/3，極大的制約著汽車的上市時(shí)間。汽車覆蓋件模具在其制造過(guò)程中，由于模具本身硬度較高，精度要求高，往往采用相對(duì)保守的工藝手段完成模具的生產(chǎn)，這必然導(dǎo)致加工效率和加工精度的降低。本文旨在針對(duì)汽車覆蓋件模具在生產(chǎn)加工中的實(shí)際需求，以提高生產(chǎn)加工效率和加工精度為目標(biāo)，面向模具銑削工藝過(guò)程，采用離線優(yōu)化的手段分別從加工刀具、軌跡規(guī)劃和工藝參數(shù)優(yōu)化三個(gè)方面展開(kāi)研

2、究，具體研究?jī)?nèi)容包括：
　　基于曲面特征的模具曲面區(qū)域劃分研究。在對(duì)模具曲面數(shù)學(xué)描述和曲面的幾何特性分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)型值點(diǎn)幾何特征的不同對(duì)模具曲面進(jìn)行粗分，利用K-means聚類算法和中垂線法實(shí)現(xiàn)模具曲面的細(xì)分和邊界提取。為后續(xù)銑削刀具刃形優(yōu)化和曲面銑削刀具軌跡規(guī)劃提供了研究基礎(chǔ)。
　　基于刀具結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模具曲面高效加工。分析了常規(guī)圓角端銑刀在模具曲面粗加工中的弊端，并在此基礎(chǔ)上對(duì)圓角端銑刀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。定量的分析了新型

3、圓角端銑刀與工件表面殘留高度的幾何關(guān)系，以及刀具結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)切削效果的影響。分析結(jié)果表明，新型圓角端銑刀的切削效果好于常規(guī)刀具。
　　基于載荷控制的模具曲面加工刀具軌跡規(guī)劃研究。建立了適用于模具曲面銑削加工的銑削力模型，并構(gòu)建了曲面網(wǎng)格下的銑削力圖譜。將曲面加工軌跡規(guī)劃問(wèn)題歸集于旅行商問(wèn)題（TSP問(wèn)題），將銑削力的影響考慮到模具曲面加工軌跡規(guī)劃中，實(shí)現(xiàn)了模具曲面加工過(guò)程載荷的有效控制。
　　模具拐角特征加工銑削力預(yù)測(cè)研究。根據(jù)

4、模具拐角銑削過(guò)程中刀具與工件的接觸情況不同，將拐角銑削過(guò)程分為五個(gè)階段，并建立了適用于不同階段的拐角銑削瞬時(shí)切削厚度模型?；贛atlab方法的仿真對(duì)比分析結(jié)果表明，改進(jìn)的瞬時(shí)切削厚度模型具有更高的精度。利用仿真和實(shí)驗(yàn)的手段對(duì)比了銑削力預(yù)測(cè)模型的結(jié)果，所建立的拐角銑削銑削力模型能夠很好的預(yù)測(cè)拐角銑削過(guò)程中的銑削力變化。
　　多約束下的拐角銑削進(jìn)給參數(shù)優(yōu)化研究?；谇笆龅墓战倾娤魉矔r(shí)切削厚度模型的建立，分別以相對(duì)體積、銑削合力和刀尖