Tricept型并联机床曲面加工的刀轨规划

研究了Tricept型并联机床采用平底刀加工曲面时的刀轨规划问题. 首先简要地介绍了机床的结构组成,并对机床的逆运动学及其位姿作业空间进行了分析. 在此基础上,给出了刀具干涉检验及刀具位姿作业空间检验的有效算法. 借助于传统五坐标数控机床曲面加工的等残高刀轨路径生成方法,提出了适用于Tricept型并联机床的刀轨规划算法.     

基于三角Bézier曲面刀轨快速生成算法

提出一种三角Bézier曲面刀轨快速生成算法,该算法引入R*S树构建三角Bézier曲面的动态索引结构,基于此结构快速、准确获取相交的三角Bézier曲面片集,依据所设精度阈值将其自适应离散为三角网格,通过对刀轨截平面与离散后三角网格求交获取交线,进而迭代计算交线各端点在三角Bézier曲面上的近曲面点,并将近曲面点作为刀触点,沿其所在曲面法矢偏置获取刀位点并进行干涉点处理,顺次连接各刀位点生成三角Bézier曲面数控加工刀轨.实例证明该算法可快速、准确获取复杂三角Bézier曲面数控加工刀轨。     

振动式调整斩刀的结构设计

介绍了振动式高速斩刀的工作原理，给出了单集中转动惯量振动斩刀的数学模型，论述了振动式高速轨刀的结构设计思想，对其关键零件即弹性扭杆的设计和计算方法进行了较为详细地讨论。     

粒子群优化算法计算数控加工逼近误差研究

逼近误差的高效、精确计算是生成高质量数控加工刀轨的前提,为了提高给定精度下逼近误差的计算效率,提出逼近误差和粒子群计算原理紧密融合的粒子群优化算法。建立逼近误差计算的刀触点区间与粒子搜索区间之间的映射关系,根据逼近误差几何原理和粒子适应度特点,提出粒子群算法下的逼近误差适应度函数。为了实现最优解迭代搜索前期范围大、后期效率高,提出基于余弦函数的惯性权重系数非线性控制方法和基于迭代次数的学习因子控制方法。最后以上述方法完成粒子群算法的优化和开发,并用于自由曲面的逼近误差计算,实验结果显示计算时间比常用的几何迭代算法更短。     

基于TSP的孔群加工路径优化算法

建立以孔群加工最短路径为优化目标的数学模型,采用蚁群算法与2-OPT算法相融合的优化方法,研究了模具顶针板孔群加工刀具路径优化问题.结果表明,该融合算法加快了收敛速度,可有效避免陷入局部最优解,加工优化路径比贪心算法缩短12.34%,比基本蚁群算法缩短14.78%,即有效缩短了加工路径,减少了空走刀时间,提高了数控加工效率.     

基于混合改进型遗传算法的螺旋铣孔孔群 加工路径优化研究

在业已确定螺旋铣孔切削参数的前提下,孔群加工路径的优劣对加工效率有较大影响。研究TSP数学模型,应用混合改进遗传算法求解孔群加工路径优化模型,获得优化的加工路径。将3种算法基本遗传算法、蚁群算法和混合改进型遗传算法进行对比可知,本文提出的优化方法可有效缩短走刀时间。     

自由曲面截面线无干涉刀轨生成方法的研究

截面线法是数控加工中重要的也是应用较为广泛的一种刀具轨迹的生成方法．以球形刀加工自由曲面为例，对截面线无干涉刀轨生成方法进行了研究与探讨．该方法实现了对刀具干涉的快速分析检测与处理，提高了数控加工和生产效率．此外，该方法不仅可以在数控加工中生成无干涉刀具轨迹，而且可以确定加工中的欠切区域，以便于后续加工．     

等基圆锥齿轮齿面仿真加工

等基圆锥齿轮具有良好的承载能力和啮合性能,为了实现该种齿轮的精加工,基于其基本成形原理,在UG中对齿轮副进行建模,通过UG的CAM模块仿真加工等基圆锥齿轮:生成加工用球头铣刀模型,规划了走刀路径和切削区域,生成加工刀轨和数控加工代码.将生成的数控代码导入数控雕刻机导入到数控雕刻机中,使用球头铣刀对等基圆锥齿轮进行精加工,结果表明,刀轨路径的规划、数控代码和刀具模型均正确,进一步验证了该种齿轮数控加工的可行性,为等基圆锥齿轮的实际加工提供了实例.     

基于加工中心弧齿锥齿轮展成加工的CAM研究

对利用四轴联动加工中心加工弧齿锥齿轮的展成方法进行了研究和探讨，利用VC＋＋编制刀位轨迹并参数化，UG读入刀轨实现仿真并且采用特殊手段进行后置处理，最后生成相应加工中心下加工弧齿锥齿轮的数控代码。     

圆柱铣刀数控加工曲面误差分析

开发了利用圆柱铣刀数控加工曲面的后置算法和自动编程软件，分析了利用圆柱铣刀加工曲面时走刀路线与加工误差的关系以及加工干涉判断方法．     

水轮机叶片的五轴数控加工工艺规划及轨迹优化

针对大型水轮机叶片的五轴联动数控加工要求,制定出适合国内技术条件的工艺规划。提出在计算叶片五轴联动加工刀位时采用等残余高度刀位规划,并考虑三维非线性误差来计算走刀步长的刀位轨迹生成策略。为了避免刀具后跟角干涉的要求,提出根据叶片的曲面性态分析来确定叶片五轴联动加工中的刀轴控制和刀位轨迹优化计算方法。将该方法与CAM软件结合,用于大型混流式和轴流式叶片数控加工,结果表明：该方法既能严格控制加工误差,又要能提高加工效率。     

一种新型并联机床的最优轨迹规划

提出了一种新型并联机床的最优轨迹规划方法,其过程是在参数空间进行轨迹规划,再将参数空间的运动轨迹映射到关节空间。在轨迹规划中,以雅可比矩阵条件数的倒数作为适应度函数,利用遗传算法优化了并联机床的多余自由度。仿真计算结果表明:最优轨迹规划方法既能给出并联机床加工过程中的灵巧构型,又可使得并联机床获得平稳的运动性能。     

IFC-based integration tool for supporting information exchange from architectural model to structural model

With the purpose of enhancing effective collaboration between architects and structural engineers in the building design field, an integration tool was developed for supporting information exchange from architectural model to structural model. The PKPM (Bopomofo acronym, a Chinese building design software) structural model and an industry foundation classes (IFC) data model were adopted and analyzed to design the framework of the integration tool. The technique of mixed program languages (C++ and FORTRAN) was applied to developing the tool software, and the connectivity relationships and intersection nodes between the structural elements were optimized and simplified. A case study was implemented to illustrate the method to use the integration tool for information exchange from IFC-format architectural model to PKPM structural model. The results show that the tool can extract the information of architectural model and form a corresponding structural model. The presented method can help to enhance the modeling efficiency at the structural design phase.     

抛物型方程反问题的遗传算法

针对二维抛物型方程参数反演问题,利用遗传算法求解此反演问题,把参数反演问题转化为优化问题,通过演化计算方法求解.该方法的研究可为偏微分方程的参数识别提供一个有效的工具.     

UML和Rational Rose在企业级软件开发中的应用

根据企业级软件项目的开发实践，讨论如何将建模语言UML及建模工具Rational Rose应用到从需求分析到编码的各个环节当中．用实例说明，通过对需求的深入理解使得项目开发从一开始就能按正确的分析和设计方法进行．此后，借助UML的一些成熟方法开发出可行的软件设计方案，以编写出最佳的软件实现，从而明显提升所开发软件的可扩展性、易维护性以及可重用性．     

超高速切削Inconel 718刀具寿命研究及切削参数优化

针对Inconel 718加工时,切削效率低和刀具磨损严重,通过角正交试验对Sialon陶瓷刀具超高速切削Inconel 718的刀具寿命及磨损机理进行了研究,同时利用等效率-等寿命响应曲面法,对切削参数进行了优化,获得了干切削状态下刀具寿命的经验公式,得到陶瓷刀具超高速切削Inconel 718主要的磨损机理是粘结磨...     

立式微铣床结构的优化设计与分析

在立式微铣床的设计期间,对机床常用结构进行拓扑优化分析,初步确定龙门结构基本形状。然后通过Ansys Workbench中的Design Exploration模块设计仿真实验,采用响应面法(RSM),以减小静力变形量和应力为目标,对立式微铣床龙门结构的跨度和高度参数进行了优化,利用权函数法得出该模型下的最优结果,加强了立式微铣床龙门结构稳定性。最后通过有限元分析软件对该立式微铣床整机结构进行了动静态特性分析,对微铣床结构设计上能否满足设计要求进行了校核。     

易切钢种8K的铣削参数优化

本文对易切削塑料模具钢8K进行了铣削加工参数优化试验研究，对刀具材料进行了优选，给出了常用的M2高速钢刀具和YTS25硬质合金刀具粗，精铣削的较为理想的加工用量范围。这些结论从理论和实验两个方面为企业生产决策提供了支持，可作为制造塑料模具的重要参考。     

Multi-objective Optimization in the Milling of Titanium Alloys Using the MQL Technique

The process for face milling of (α β) titaniwn alloy while using minimum quarttity librication (MQL) as the cooling technique was optimized by using of the Taguehi method to improve characteristics. The cutting speed, feed rate, and depth of cut were optimized with consideration of multiple performance characteristics including tool life, volume removed and surface roughness. The experimental results show that the nudtiple performance characteristics can be simultaneously improved through this approach, and the feed rate is the most influential cutting parameter in the face milling of titanium alloys.     

基于模态联合仿真寻优法的机床刀具结合部参数辨识方法

为保证机床加工时的切削稳定性,获得准确的稳定性叶瓣图（切削速度-切削深度关系图）,需要得到机床刀具刀尖点的频率响应函数（FRF）。刀尖在加工时处于旋转状态,无法通过粘贴式传感器直接获取其频率响应函数。针对这一问题,提出了通过准确辨识刀柄结合部间动力学参数来预测刀尖频响。为实现刀柄结合部的动态参数识别,提出了基于模态分析理论的联合仿真寻优法的辨识方法。该方法通过均布弹簧-阻尼单元模拟结合部接触特性,以模态实验测得前2阶模态固有频率及其对应的振幅为目标约束,以结合部间的刚度和阻尼为变量进行有限元分析,采用最小二乘法构建二者的多目标优化函数,并在MATLAB-ANSYS集成环境下建立非线性规划函数寻优任务实现结合部动力学参数的辨识。为了提高辨识效率减少调用有限元分析的次数,采用了样本点构造的方法;为了避免因采样点选取不合理而造成计算量增加,采用了采样区间归一化的处理方式。最后,将优化识别结果通过弹簧单元指令代入有限元模型进行谐响应分析来预测刀尖FRF,对比有限元仿真与模态试验对应测点的频响数据。结果表明,二者的频率响应函数曲线拟合度较高,且前2阶的固有频率误差分别仅为0和0.04%。验证了该方法的可行性,为进一步获得稳定叶瓣图提供支持。