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《面向復(fù)雜型腔工件高效數(shù)控加工的刀具優(yōu)選技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、重慶大學(xué)博士學(xué)位論文面向復(fù)雜型腔工件高效數(shù)控加工的刀具優(yōu)選技術(shù)研究姓名：尹震飚申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：@指導(dǎo)教師：劉飛20110529中文摘要摘要型腔工件在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中涉及面非常廣泛，如涉及到汽車、家電、機(jī)床等制造行業(yè)廣泛應(yīng)用的模具系統(tǒng)的核心構(gòu)件，航天航空、海洋工程等領(lǐng)域高端裝備的機(jī)艙等結(jié)構(gòu)件，以及復(fù)雜金屬工藝品的凹型曲面等。型腔工件通常形狀復(fù)雜、品種多樣，致使數(shù)控加工過(guò)程復(fù)雜，易于出現(xiàn)加工效率不高，質(zhì)量難于保證等實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)，型腔加工還面臨著短工期、高質(zhì)量、低成本的迫切需求。因此，型腔的高效數(shù)控加工是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
2、刀具優(yōu)選是實(shí)現(xiàn)型腔高效數(shù)控加工的關(guān)鍵內(nèi)容之一，對(duì)提高型腔加工的效率和質(zhì)量，并降低成本有重要作用。為此，本文面向型腔的高效數(shù)控加工，對(duì)刀具優(yōu)選技術(shù)展開研究，主要內(nèi)容如下：分析型腔數(shù)控加工對(duì)刀具要求的特點(diǎn)，明確型腔數(shù)控加工刀具優(yōu)選所包含的主要內(nèi)容，構(gòu)建一個(gè)包含目標(biāo)層、優(yōu)化功能層、技術(shù)支持層和數(shù)據(jù)層的刀具優(yōu)選技術(shù)框架，在此基礎(chǔ)上，闡述本文刀具優(yōu)選的技術(shù)過(guò)程和關(guān)鍵技術(shù)。在分析加工目標(biāo)、工件、機(jī)床和工藝等因素對(duì)刀具材料決策過(guò)程的影響的基礎(chǔ)上，提出一種面向復(fù)雜切削實(shí)況的刀具材料決策方法。該方法設(shè)計(jì)并構(gòu)建若干與常用加工目標(biāo)相應(yīng)的、并包含待考
3、察刀具材料性能指標(biāo)及其初步權(quán)重的模板供決策選擇；建立工件、機(jī)床和工藝的特征體系用于提取實(shí)際加工情況下工件、機(jī)床和工藝的具體特征；利用知識(shí)推理等方法導(dǎo)出工件、機(jī)床和工藝的特征對(duì)刀具材料性能的約束與側(cè)重，并將約束用于篩選出合格的刀具材料，將側(cè)重用于修正用戶所選模板中的刀具材料性能指標(biāo)權(quán)重；在此基礎(chǔ)上，利用模板中的性能指標(biāo)與修正后的指標(biāo)權(quán)重建立刀具材料評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)合格刀具材料的評(píng)價(jià)與擇優(yōu)。應(yīng)用案例說(shuō)了該方法的可行性和實(shí)用性。在優(yōu)選型腔加工的刀具直徑和刀具組合的過(guò)程中，判別加工域是否可以被拆分具有重要的基礎(chǔ)意義。為此，提出一種用于
4、判別型腔加工域是否可分的概念及方法——型腔銑削單純區(qū)及其判別方法。首先提出銑削單純區(qū)的概念，給出其定義，指出銑削單純區(qū)是一類當(dāng)且僅當(dāng)使用一種刀具就可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)加工的特殊區(qū)域，并且具有不可再分性、完全覆蓋性和效益最優(yōu)性等三大特點(diǎn)。然后給出并論證銑削單純區(qū)的判別條件，從加工成本的角度建立銑削單純區(qū)的判別模型，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了銑削單純區(qū)的判別算法。算例結(jié)果證明了所提出的概念及方法的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。提出一種支持型腔粗加工刀具序列高效優(yōu)化的刀具篩選方法。通過(guò)對(duì)比刀具組合過(guò)程中因不同刀具的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)而產(chǎn)生的效益增量與因換刀帶來(lái)的相關(guān)效益
5、損失量，建立一種用于判斷刀具序列是否有效的分析模型：在此基礎(chǔ)上，從刀具序重慶大學(xué)博士學(xué)位論文列的組合形態(tài)的角度構(gòu)造并證明一種可以判別部分冗余刀具的規(guī)則，將該規(guī)則與基于幾何、設(shè)備和工藝等約束的刀具篩選方法相串聯(lián)，可獲得良好的刀具篩選效果。算例結(jié)果表明所提方法在去除部分冗余刀具上效果明顯。提出一種改進(jìn)的型腔粗加工可行刀具序列構(gòu)建方法。對(duì)現(xiàn)行的基于有向圖的可行刀具序列構(gòu)建方法進(jìn)行分析，指出對(duì)刀具進(jìn)行近似純數(shù)學(xué)上的排列組合使得解空間偏大，進(jìn)而制約刀具序列優(yōu)化效率是該方法的主要不足；通過(guò)對(duì)刀具序列有效性的分析，發(fā)現(xiàn)可行刀具序列構(gòu)建過(guò)程中
6、刀具之間存在的互斥特性，并將該特性引入至現(xiàn)行的可行刀具序列構(gòu)建方法之中，加強(qiáng)對(duì)解空間的約束，實(shí)現(xiàn)對(duì)大部分無(wú)效序列的預(yù)先排除。算例結(jié)果表明，改進(jìn)后的方法可明顯排除大部分的無(wú)效刀具序列，對(duì)實(shí)現(xiàn)刀具序列的高效優(yōu)化具有良好的支持作用。關(guān)鍵詞：型腔，數(shù)控加工，高效，刀具材料，刀具序列Ⅱ英文摘要ABSTRACTPocketsarcwidelyappliedinmodemindustry．Forinstancc，pocketsalecorecomponentsofmouldsystemsofmanufacturingindustriesli
7、keautomobile，appliances，andmachinetools．Pocketsarealsostructuralmemberofhigh-endequipmentsinfieldslikeaerospace，aviation,andoceaneering．Inaddition,pocketsrefertomodelingfacesofcomplexmetalartwork．Forthecomplexshapeandhighmanufacturingqualityofpockets，mostpocketsCano
8、nlybemachinedonmulti·axisNCmachinetools麗thcomplexmachiningprocess，whichispronetopracticalproblemslikelowmachiningefficiency,lowquality,and
