基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法

为有效提升数控加工过程中粗加工刀具的使用效率,提出一种基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法。首先计算型腔特征的中轴变换表征数控加工的刀具轨迹,探究中轴变换与数控加工的映射机理;然后基于加工规则和中轴变换参数,挖掘隐含在型腔特征中的深层次数控工艺信息;最后综合考虑材料去除量和加工连续性,建立刀具序列决策的多目标优化模型,采用混合蚁群/模拟退火算法进行优化求解。实验结果表明,该方法能够高效、自动生成型腔特征最优粗加工刀具序列,提升企业数控工艺设计智能化水平。

一种支持型腔粗加工刀具序列高效优化的刀具筛选方法

型腔加工是现代数控加工中广泛面临的一类加工问题。刀具筛选是型腔粗加工刀具序列优化过程中的一个重要环节。现有的基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法并不能判别因刀具之间相互制约而产生的冗余刀具,降低了刀具序列优化的效率。通过对比刀具组合过程中因不同刀具的优势互补而产生的效益增量与因换刀带来的相关效益损失量,建立一种用于判断刀具序列是否有效的分析模型;在此基础上,从刀具序列的组合形态的角度构造并证明一种可以判别部分冗余刀具的规则,并将其与基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法相串联,得到一种可支持刀具序列高效优化的刀具筛选方法;研究新方法的实现技术,包括刀具加工能力的估算方法和刀具组合有效性的计算方法;算例结果表明所提方法在去除冗余刀具上的效果明显,能为刀具序列的高效优化提供有效支持。