模具型腔铣削加工工艺参数优化研究

根据铣削加工的实际要求,确定约束条件,并对其中相关的实验曲线利用非线性回归的方法求出其数学函数,建立数学模型,对模具型腔铣削加工参数进行优化设计,从而在保证合理前提的条件下,得到最低成本或最短加工时间的最优方案。     

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.     

准分子激光加工工艺参数优化

本文采用准分子激光加工方法,选择不同的工艺参数对Al2O3 陶瓷材料试件进行加工,通过表面轮廓仪测量表面微观形貌,并计算其表面轮廓高度均方根值Rq.采用二次多项式拟合方法分析激光加工工艺参数对表面形貌的影响,即放大器电压、激光脉冲频率、激光扫描速度等工艺参数对表面轮廓     

6061铝合金铣削工艺参数多目标优化

铝合金加工工艺参数的选择是影响铝合金零件加工效率和加工质量、降低制造成本、提高设备使用寿命的关键因素。以6061铝合金为研究对象,对铝合金铣削工艺参数多目标优化进行了研究。以主轴转速、进给速度、轴向进给量、径向进给量和刀具直径为实验因素,进行了五因素五水平铣削正交实验,采用遗传算法优化的反向传播神经网络预测模型建立铣削参数与表面粗糙度之间的非线性关系。在此基础上,建立了以材料去除率和加工表面粗糙度为优化目标的多目标铣削参数优化模型,使用基于NSGA-II算法开发的gamultiobj函数对优化模型进行求解。结果表明,优化后的6061铝合金高速铣削工艺参数范围为主轴转速12 000~13 000 r·min^-1,径向进给量0.19~0.21 mm,进给速度1272~1300 mm·min^-1,轴向进给量6~8 mm,刀具直径4 mm。     

加工模拟和工艺参数优化技术

技术开发单位 南京理工大学 技术简介 加工模拟和工艺参数优化技术是利用有限元方法对加工过程中工件的变形、材料的流向、成型后工件的形状尺寸等进行模拟仿真的技术。     

铣削参数变化对铝合金薄侧壁件加工变形的影响

以铝合金薄侧壁件铣削加工变形控制问题为研究对象,建立了铣削力与铣削工艺参数之间的关系模型,揭示了铣削加工变形随各工艺参数的变化规律.试验结果表明,铣削变形与各工艺参数的变化规律与理论分析基本吻合,验证了理论分析的正确性,从而实现铣削加工工艺参数的优选,简化加工工序,提高金属切除率,提高加工效率.     

高能效高速稳态铣削参数优化

为了提高铣削加工的能量利用率,提出了一种以无颤振切削为约束条件,以能量利用率为优化目标的铣削参数优化方法.基于机床的能耗特性,建立了提高能量利用率的无颤振铣削参数优化模型.利用切削稳定域图确定主轴转速的优化区间,利用切削力、切削功率、切削速度等条件确定切削深度、切削宽度及进给速度的优化区间,并通过合理选择各参数的优化步长快速获得切削参数.以五轴雕铣机为实验机床,45#钢为切削材料进行了验证试验,结果表明,该参数优化方法使能量利用率得到了较大提高.     

大型容器切削加工用工艺参数优化专家系统

针对大型容器加工的复杂性,利用专家知识与计算机软件(VC 和SQL server)建立大型容器切削加工工艺参数优化专家系统.首先对专家系统进行结构分析和模块设计;然后依据一定的约束模型建立知识库;最后运用正向推理机制,实现专家系统的各个模块功能.     

面向表面粗糙度约束的铣削过程参数优化

在6061铝立铣过程中考虑到控制工件表面粗糙度的要求,人为选择的铣削参数可能比较保守,导致材料去除率降低、制造成本高。以表面粗糙度为约束条件,以最大材料去除率为目标,基于极端提升法(extreme gradient boosting, XGBOOST)建立以主轴转速、进给速度和切深为优化对象的表面粗糙度回归模型,利用遗传算法对主轴转速、进给速度和切深三个铣削参数进行优化。利用遗传算法的多目标优化特点得到较优的铣削参数。通过4组优化结果可以看出,表面粗糙度的最大变化只有0.048μm,而最小的材料去除率提高了2 458.048 mm³/min,在达到表面粗糙度的要求下,提高了加工效率,减小制造成本,具有良好的优化效果,在实际加工中具有一定的指导作用。     

沥青砼路面铣刨刀具成形工艺设计

借鉴国内外同类刀具结构,设计路面铣刨刀具5CrMnMo刀体锻造成形工艺,并给出锻造成形用模具设计过程,设计对扣式预锻和哈夫式终锻胎模。同时设计YG8硬质合金刀头与5CrMnMo刀体采用105钎料炉中气体保护钎焊的连接成形工艺。经测试所设计成形工艺能够使国产沥青砼路面铣刨刀具使用寿命达到国外相关产品使用寿命水平。     

Generation of tool path for flank milling in divided areas

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｒａｐｉｄａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｏｆｎｕｍｅｒｉｃｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＣＡＤ/ＣＡＭｅｎａｂｌｅｓＮＣｍａｃｈｉｎｉｎｇｆｒｅｅｆｏｒｍｓｕｒｆａｃｅｔｏｂｅｈｉｇｈｆｏｃｕｓｅｄｏｎ .Ｂｅｃａｕｓｅｌｉｎｅ ｃｏｎｔａｃｔｆｌａｎｋｍｉｌｌｉｎｇｃａｎｒａｉｓｅｍａｃｈｉｎｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｍａ ｃｈｉｎｅｄｓｕｒｆａｃｅ ,ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｆｏｒｔｏｏｌｐａｔｈｈａｓｂｅｅｎｄｉｓ ｃｕｓｓｅｄ…     

Global optimization of tool path for five-axis flank milling with a cylindrical cutter

In this paper, optimum positioning of cylindrical cutter for five-axis flank milling of non-developable ruled surface is addressed from the perspective of surface approximation. Based on the developed. interchangeability principle, global optimization of the five-axis tool path is modeled as approximation of the tool envelope surface to the data points on the design surface following the minimum zone criterion recommended by ANSI and ISO standards for tolerance evaluation. By using the signed point-to-surface distance function, tool path plannings for semi-finish and finish millings are formulated as two constrained optimization problems in a unified framework. Based on the second order Taylor approximation of the distance function, a sequential approximation algorithm along with a hierarchical algorithmic structure is developed for the optimization. Numerical examples are presented to confirm the validity of the proposed approach. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50775147 and 50835004), the National Basic Research Program of China (“973” Project) (Grant No. 2005CB724103), and the Science & Technology Commission of Shanghai Municipality (Grant No. 07JC14028)     

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.     

基于正交试验法的中走丝线切割机床单次切割工艺参数优化研究

针对中走丝线切割加工机床工艺数据库的建库工作量巨大、影响因素众多等问题,采用正交试验法对中走丝线切割机床单次切割工艺参数进行了优化研究,分析了脉冲宽度、脉间/脉宽、峰值电流及走丝速度对加工表面粗糙度和加工速度的影响。根据不同的工艺指标要求,采用综合平衡法优化得出相应的工艺参数,利用效能计算分析法预测了这些工艺参数所能达到的表面粗糙度和加工速度理论值,验证性试验表明优化结果是可靠的。     

基于物理学的铣削过程仿真关键技术

为了预测零件加工变形，基于铣削加工有限元理论，构建了基于物理学的铣削加工过程仿真环境，研究了刀位轨迹离散、材料去除、网格自适应生成及动态网格数据维护等关键技术的处理.针对刀具的每次进给运动，系统自动检测刀具和工件毛坯网格相交的区域，通过网格自适应求精、粗化和删除以及有限元分析计算，模拟真实的铣削加工过程.该仿真环境可综合考虑加工参数、刀具路径等因素对零件加工变形的影响，优化加工工艺，保证加工精度.     

全糯玉米浆关键生产工艺参数的研究

以速冻的乳熟期糯玉米为原料制成全糯玉米浆,该产品采用最少加工新工艺路线,原料利用率达100％,提高了产品的营养价值,降低了生产成本;确立无酶解、无糊化等特殊工艺,缩短了工艺流程,节约能源。主要对全糯玉米浆的磨浆和均质关键工艺参数进行了研究。以全糯玉米浆的沉淀率和悬浮稳定性为评判标准,确定最佳工艺参数是磨浆2次,均质压力30MPa,均质次数2次。获得出全糯玉米浆体系颗粒的中位径在60-70gm时,全糯玉米浆体系最稳定。     

基于切削建模的螺旋铣孔刀具角度优化

针对钛合金螺旋铣孔过程中的刀具角度优化问题,固定切削参数,通过一系列实验,得到了螺旋角和前角不同的刀具产生的轴向切削力.利用遗传算法,结合Matlab程序对实验数据建立切削力模型,分析了刀具螺旋角和前角对切削力的影响,并对角度参数进行了优化.     

基于Moldflow与正交试验的注塑工艺参数优化设计

利用Moldflow模流分析软件,采用正交试验的方法对光盘盒上盖的注塑过程进行了模拟仿真实验.该实验对不同工艺条件下的塑件成型过程进行了模拟分析,运用模糊理论中的综合评价法,以塑件成型后的最大翘曲变形量、体积收缩率和表面缩痕指数3个目标值为基础,构建出了综合评价指标.通过对综合评价指标的极差分析,得到模具温度、填充时间、保压参数、熔体温度及冷却时间等注塑工艺参数对综合评价指标的影响程度.通过因素水平影响趋势图分析得出了最优的注塑工艺参数组合方案,并对该工艺方案进行模拟验证.     

框类整体结构件铣削加工顺序的有限元模型

为了控制尺寸大、形状复杂的航空框类整体在铣削加工时产生的变形,建立了铣削加工时的变形场和温度场的有限元模型.在深入研究残余应力施加、动态切削载荷、约束转换等铣削加工模拟关键技术的基础上,采用热力耦合模式进行了求解.利用该模型对整体框类结构件进行了奇偶铣削、偶奇铣削和顺序铣削三种加工顺序的有限元模拟.结果表明,三种模拟结果中奇偶铣削加工得到的结构件的变形最小.该模型对三种加工顺序的模拟结果与试验结果一致,可用于预测整体结构件的加工变形.