面向STEP-NC的铣削知识库建立及其刀轨规划方法

目的 研究VC 环境下STEP-NC铣削知识库的建立及其刀具路径的生成方法.方法 以Visual C 6.0为平台,建立基于知识工程(Knowledge-Baced Engineering,KBE)技术的STEP-NC知识库,在其基础上针对AP238程序中各加工特征进行刀具运动轨迹规划,驱动实验平台的刀具运动.结果 STEP-NC知识库能够存储STEP-NC文件中与制造有关的刀具信息、铣削用量等制造信息及几何信息,为刀具路径生成模块提供数据源,生成各加工特征的刀具运动轨迹.结论 STEP-NC知识库为面向AP238的刀具路径生成器提供了良好的数据支持,刀具路径生成器将AP238文件释译成机床可识别的刀具轨迹信息,使得STEP-NC程序能够被CNC系统所识别.     

数控铣削参数优化方法的研究

为了优化数控铣削参数,以切削比能低、表面质量优为优化目标,对45号钢进行了单工步干式铣削沟槽正交实验.采用多目标遗传算法求解出了不同铣削参数的优化解,并通过对比经验参数与优化参数的实验结果得出了最优铣削参数组合.在最优铣削参数组合下对工件进行加工(粗/半精加工)时,其加工切削比能和工件表面粗糙度比优化前分别降低了46.2%和41.6%,因此本文优化方法可为提高数控铣削加工质量和降低能耗提供参考.     

球头铣刀使用寿命数学模型的建立

基于球头铣刀铣削方式及铣削参数的特点，采用微分化方法，建立了球头铣刀使用寿命数学模型．该数学模型在数控铣削用量优化中的应用，使优化目标与设计变量之间形成了确定的函数关系，保证了数控铣削加工优化的顺利实现．     

面向STEP-NC铣削加工参数优化

目的 开发一个智能铣削参数优化及自动获取模块来协同STEP-NC(数控编程接口标准),提高CNC(计算机数控系统)加工的智能化.方法 引入了金属铣削加工参数多目标优化模型,应用目标达到法对模型求解,又基于神经网络建立了金属铣削参数自动获取模型.结果 通过对模型的求解,得到了优化的铣削参数,把优化的铣削参数存储为样本,知识获取模型通过对样本的学习,获取对应条件下的加工参数匹配知识,改变加工条件,不需大量运算,可以获得优化结果.结论 面向STEP-NC铣削加工铣削参数的优化及自动获取模块具有良好的可移植性,通用性强.它根据STEP-NC程序中提供的信息优化铣削参数,提高加工设备的利用率,缩短生产周期,提高生产率,使cNC加工更加的智能化.     

基于功能块技术的STEP-NC模块化数控铣削系统的研究

目的依靠STEP-NC标准,提出中性文件的无缝传输,实现数控系统的模块化设计.方法在Visual C＋＋6.0环境下,以PC平台、DSP运动控制卡及相应的驱动器为基础,基于功能块技术的模块化可重构软件设计,建立模块化的STEP-NC铣削数控系统.系统包括STEP-NC解释器、函数库、动态链接库、STEP-NC知识库、功能块类型库以及刀具路径生成器.结果通过功能块类型库中的资源模型接收STEP-NC解释器解释的数据,并将接收的数据转化成功能块格式的数据;依据工艺规划好的加工工序,刀具路径生成器动态调用功能块类型库中的功能块;利用功能块处理资源提供的数据,输出DSP指令;依靠VC语言编辑函数库和动态链接库,将刀具路径生成器与实验平台建立关联,基于刀具路径生成器生成的刀具轨迹驱动机床刀具运动.结论依靠STEP-NC为模块化的数控系统提供有力的数据支持,采用功能块技术初步完成对STEP-NC数控系统的模块化设计.STEP-NC标准和功能块技术的结合为实现灵活、柔性和智能的数控加工提供一条有效的研究途径.     

MasterCAM的槽铣削加工

介绍了利用MasterCAM软件进行槽铣削加工刀具路径的编制方法,针对数控铣削与普通铣削方式不同的特点,对下刀方式参数的设置进行了详细说明,并简介绍了此软件突出的四个特点。     

基于深度强化学习的数控铣削加工参数优化方法

为了提高数控加工中的机床效能和加工效率,探究深度强化学习在加工参数优化问题中的适用性,提出一种基于深度强化学习的数控铣削加工参数优化方法. 选取切削力合力和材料除去率作为效能和效率的优化目标,利用遗传算法优化反向传播神经网络（GA-BPNN）构建切削力合力和铣削参数的优化函数,并采用经验公式建立材料除去率的优化函数. 应用竞争网络架构（Dueling DQN）算法获得切削力合力和材料除去率多目标优化的Pareto前沿,并结合优劣解距离法和熵值法从Pareto前沿中选择决策解. 基于45钢的铣削试验,验证了Dueling DQN算法用于加工参数优化的有效性,相比经验选取加工参数,通过Dueling DQN优化得到的加工方案使切削力合力降低了8.29%,加工效率提高了4.95%,为加工参数的多目标优化方法和加工参数的选择提供了指导.     

整体叶盘复合铣削参数优化系统的研究

整体叶盘复合铣削加工是基于国际同类整体叶盘制造技术提出的一种整体高效和高质量的制造加工工艺.针对开式整体叶盘盘/插/侧复合铣削刀具与切削参数优化系统的开发需求,构造了集高速切削工艺参数库、刀具库、实例库等子数据库和铣削参数优化数据库于一体的铣削参数优化系统,阐述了该系统的总体结构,设计了各功能子模块的构成,并分别提出了基于铣削参数的目标预测模型,以及基于遗传算法的参数优化模型,为科研生产提供参考和依据,保证在满足加工要求的同时提高加工效率、降低生产成本.     

数控铣削刀具及进给路线的选择

数控铣削加工是一种重要的数控加工方式,文中主要论述了数控铣削加工中如何正确选择刀具及进给路线,发挥数控机床的效率优势.     

基于网络的虚拟数控铣削系统

描述了一个基于网络的虚拟数控铣削系统.运用3DSMAX和虚拟现实建模语言(VirtualRealityModelingLanguage-VRML)分别建立了虚拟数控铣床模型和三维铣削场景模型.提出并实现了一种适用于VRML语言的工件毛坯的深度元素(dexel)建模方法.运用VRML的外部编程接口(ExternalAuthoringInterface-EAI)实现了JavaApplet和VRML场景之间的交互.在Tomcat服务器平台上开发了一套基于网络的虚拟数控铣削系统,该系统允许用户通过Web浏览器直观地对虚拟数控铣床进行操作.在某一特定的切削条件下,可以获得铣削力以及加工表面形貌等用户感兴趣的数据.据此可对加工工艺参数的合理性进行评估.