㶲耗散法对数控加工刀具路径能耗评估研究

针对数控加工中不同刀具路径加工的能耗问题进行研究,基于㶲(yòng)分析理论提出了一种㶲(yòng)耗散方法,对不同刀具路径加工进行能耗的评估;㶲耗散方法通过对加工过程中的切削热、切削液、机床待机、刀具切削磨损、压缩空气等能耗源进行分析,并对各个能耗源进行数学建模,计算不同刀具路径加工情况下的能耗,通过比较不同刀具路径加工能耗的大小,在保证加工质量的前提下选择能耗较少的刀具路径,达到节能目的;最后分别使用三种不同的刀具路径对曲面进行加工实验,通过实验结果证明:实际加工的能耗与㶲耗散法评估的能耗一致,等间距环形刀具路径比往复刀具路径的总㶲能耗降低了10.93%,等间距环形刀具路径比斜45°刀具路径的总㶲能耗降低了15.24%,说明㶲耗散法评估刀具路径加工能耗是可行的;创新点在于提出了㶲耗散法,通过㶲耗散把电能和物料能等不同类型的能量转化为同一形式进行计算,使能耗评估更加全面。

模拟退火遗传算法在自由曲面数控加工中的实验

在自由曲面的加工中,一直面临着加工时间长的问题,本研究以提高加工效率为目的,通过分析待加工自由曲面的面曲率、残余高度等参数,计算出合理的加工步长和行距,并以此为依据将待加工曲面离散成点云即为刀触点。将刀具路径规划问题转化为求解TSP问题的最优解,为避免遗传算法早熟陷入局部最优解,引入了模拟退火算法进行改进,使用改进后的混合算法进行刀具路径寻优。对优化方法进行了仿真加工、实验加工及测量,结果表明优化方法相比传统方法刀路长度最多减少303.4mm,相对缩短了12.3%,加工效率提升较为明显,并且加工表面也取得了较好的加工效果。

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。

环形薄壁铝合金零件数控加工技术研究

在加工薄壁零件过程中,装夹变形、加工变形等问题一直影响着加工精度和效率,本文研究了某环形薄壁铝合金零件的数控加工工艺,为解决该零件刚性差、易变形的问题,采取预留支撑体的方式避免夹具与工件直接接触,并设计该零件专用夹具来抑制变形,采用有限元分析证明合理性;制定了合理的数控加工工艺,用UG编程,在Vericut中对该零件进行仿真加工,最后在机床上进行实际加工,结果表明可以取得较高的加工精度。

基于Kriging-MIGA算法的薄壁件铣削参数优化

针对某铝合金薄壁壳零件的加工变形问题,以铣削力为优化目标,通过Isight平台,提出了基于Kriging-MIGA算法的铣削参数优化方法。采用了最优拉丁超立方试验设计方法建立参数样本点,利用样本点搭建铣削参数与铣削力间的Kriging近似模型,采用了MIGA算法对近似模型全局优化,获取1组能够使铣削力最小的铣削参数组合并得出预测值。研究结果表明:基于Kriging-MIGA算法的铣削参数优化,使得铣削力降低了39.37%,有效减小了铝合金薄壁壳的变形量。该研究方法对薄壁件铣削参数选值具有重要的意义。

舒张早期充盈减射评价糖尿病左室舒张功能探讨

目的以舒张早期充盈减射为指标，观察糖尿病患者左室舒张功能有无改变。方法测量31名糖尿病左室腔内距二失瓣尖不同距离处的血流速度，并与30名正常人作对比。结果正常人及糖尿病患者心脏的形态及左室收缩功能无明显改变，正常人心室内不同部位血流速度无差异，而糖尿病患者从二尖瓣下2cm处血流速度开始减小，出现舒张早期充盈减射现象。结论糖尿病患者即使不伴冠心病，心力衰竭等合并症，也出现心室内充盈减射现象，表现出左室舒张功能的异常。