数控加工环境下优化型切削数据库的开发

针对数控加工缺乏合理的优化型切削参数的问题,建立了优化型切削数据库.通过对数据库中离散数据进行非线性插值,使其更好的适应数控加工的环境需要.此外,将切削加工过程中的优化型参数存储到数据库,方便技术人员查阅参考,从而实现对优化后切削参数的有效管理,该成果已在一些企业得到应用.     

数控铣削加工过程动力学仿真技术研究与应用进展

数控加工过程动力学仿真技术越来越受到国内外制造业和学术界的重视与研究,是工艺参数选择和优化的前提和基础.本文以数控铣削加工过程为研究对象,对动力学仿真技术的发展和研究现状进行了论述,重点介绍了本实验室开发出的一套铣削加工过程动力学仿真优化系统.利用该系统可以对数控切削加工中的动态铣削力、主轴功率、主轴转矩、工件与刀具的振动变形等变量进行计算与仿真,基于仿真系统分析,可以准确地计算出整个加工过程的稳定切削区域,为数控切削过程工艺参数的合理有效选择提供依据和指导.     

数控铣削加工过程动力学仿真技术研究与应用进展

数控加工过程动力学仿真技术越来越受到国内外制造业和学术界的重视与研究，是工艺参数选择和优化的前提和基础。本文以数控铣削加工过程为研究对象，对动力学仿真技术的发展和研究现状进行了论述，重点介绍了本实验室开发出的一套铣削加工过程动力学仿真优化系统。利用该系统可以对数控切削加工中的动态铣削力、主轴功率、主轴转矩、工件与刀具的振动变形等变量进行计算与仿真，基于仿真系统分析，可以准确地计算出整个加工过程的稳定切削区域，为数控切削过程工艺参数的合理有效选择提供依据和指导。     

面向制造服务的数控切削数据库系统

为了将物联网技术与云计算技术相融合应用于制造业信息化,以数控切削加工过程中的"感、知、行"为核心目标,建立了一个面向制造服务的数控切削数据库系统,以实现数控切削加工远程在线智能监控及切削参数实时仿真优化。基于物联网技术及多传感器融合的在线监测技术,"感"受数控切削加工过程中各种信号特征;利用云计算技术,"知"晓数控切削加工过程中的关键特征,结合海量数据挖掘处理和数控切削加工过程优化仿真技术实"行"数控切削加工过程的智能化、服务化和绿色化。最终搭建了面向制造服务的数控切削数据库系统,保障了切削数据安全便捷的存储与共享,提供了数控加工在线监控与专家支持功能,制定了数控切削数据库建库标准规范,为多平台数据共享及应用奠定了良好基础。     

考虑节能条件下的自由曲面加工刀具路径优化研究

在数控加工过程中不同的刀具路径所产生的能耗和加工效率不同，为了降低自由曲面在数控加工过程中的能耗，提高加工效率，从节能和高效率两个方面对刀具路径进行优化。建立以节能和高加工效率为优化目标，以主轴转速、每齿进给量、径向切削深度、轴向切削深度和机床设备性能为约束条件的刀具路径数学模型。分析待加工自由曲面的面曲率和残余高度，对加工步长和行距进行合理计算，以此为依据将待加工曲面离散成点云即为刀触点。为避免遗传算法过早陷入局部最优解，引入模拟退火算法对遗传算法进行改进，使用改进后的混合算法对自由曲面刀具路径进行优化。通过仿真加工和实验加工对比了优化路径与传统路径，结果证明了优化方法的有效性。     

基于加工过程动力学仿真的CNC机床工艺参数选择与应用研究

针对当前数控加工过程中工艺参数选择的不确定性,以实验室已有的数控加工系统FANUC11M-MODEL A为实验研究对象,开发出一套铣削加工过程动力学仿真优化系统.利用该系统,可以在实际数控加工前有效地预测出刀具铣削力、主轴功率、主轴转矩、工件与刀具的振动等物理量的变化.同时,基于实验模态分析,可以准确地计算出整个CNC系统的稳定切削区域,为CNC机床的工艺参数的合理、有效的选择提供了有益的指导.     

模具数控加工切削参数优化方案模糊综合评价

模具数控加工过程影响工艺参数选择的因素较多,如刀具材料、刀具几何形状尺寸以及切削用量参数等,这些工艺参数选择往往带有较大的模糊性.针对其模糊性特点,从生产实际出发,结合专家经验,构建了模具数控加工切削参数优化方案模糊综合评价模型,并应用构建的评价模型通过对典型模具数控加工切削参数方案优化评价实验研究,证实了该评价方法的先进性、可行性和实用性,为模具数控加工切削参数的优化选择提供了一种新方法.     

基于遗传算法的数控铣床切削参数优化

数控机床是典型的机械制造工艺设备和工作母机,其在加工过程中会消耗大量能量,随着能源短缺问题日益突出,数控机床的能耗问题已成为当前国际关注的热点。主要对数控铣床的铣削参数进行了优化,提出了基于遗传算法的切削参数优化方法,该方法以数控铣床能耗和成本为优化目标函数,通过数控铣床技术参数确定约束条件,采用回归分析法获取铣削力参数,最后利用遗传算法对参数模型进行优化求解,并进行实验验证,实验结果表明优化后的切削参数可以满足切削要求,并达到了降低切削能耗的目的。     

航天薄壁框架类零件数控加工的变形抑制方法

针对航天薄壁框架类零件数控加工过程中的变形抑制问题,对加工工艺、装夹方式与切削路径进行分析,获得产品数控加工变形的影响因素并提出相关优化方向,改进总体加工工艺,量化夹持点、夹紧力等装夹要素,提出切削路径优化方法。通过产品加工验证试验,证明上述优化要素的有效性,为航天薄壁框架类零件的数控加工变形抑制提供技术支撑。     

北京航空航天大学机械工程及自动化学院

<正>"数控机床加工动力学特性测试分析系统(DynaCut)"与"铣削加工动力学仿真系统(SimuCut)"是面向企业数控加工应用,自主幵发的高速数控统削加工切削参数和工艺仿真优化系统,通过对工艺系统动力学特性测试及基于切削过程动力学的加工过程仿真分析,为数控加工提供高效合理的切削参数。