自由曲线缝纫轨迹离散的多目标优化方法

二维花样缝纫机普遍存在B样条缝纫线迹离散不均匀的问题,这对缝纫机的高速运行性能及缝纫质量均造成很大影响.分析了缝纫轨迹的离散过程和原理并建立了相应的数学模型.为寻求最优的解决方法,分别分析了用Newton法和二分法求解的可行性与优缺点,最终确定了基于多目标遗传算法的等弦长离散方法.在遗传目标式的构建,编码方式的选取,变异和交叉算子的设计中均兼有降低算法复杂度的考虑,以确保该算法在嵌入式缝纫系统中高效运行.最后针对具体的缝纫花样的离散将该算法和二分法进行对比,证实了该算法的优越性.该算法已成功应用于二维电脑花样机控制系统中,并取得了很好的效果.

等端切角法加工高次非球面原理及工艺分析

基于Z、X、B三轴联动的数控机床,提出了一种高次非球面的等端切角加工方法,采用等弦长离散非球面型线,并保持端切角恒定来计算数控机床的运行轨迹。等弦长可避免非球面型线因斜率变化引起的加工误差,等端切角加工方法保证磨头同一工作点完成工艺过程,提高加工精度和工艺稳定性。另外,通过编程模拟了等端切角法加工高次非球面的工艺过程,分析了端切角δ和距离C对机床工艺行程的影响,并指出两个参数的选取应使机床工艺行程满足:不存在磨头与工件之间的物理干涉;不存在Z、X向导轨和B轴的反向运行,避免将传动间隙误差引入到工件中;运行控制点的步距不得小于设备运行精度,避免机床跨点突进产生棱带误差;机床运行的工艺行程应尽量小以提高加工效率。因磨头磨损带来的加工误差,可通过磨头修锐或使用磨损边缘点作为工作点并重新编制数控加工程序来消除。