参数化加工范文

参数化加工范文（精选11篇）

参数化加工 第1篇

现代加工行业,已经产生了不同于传统的加工行业的转变,而应用新的技术、新的理念是顺应现代化加工模式的必然趋势。在应用新技术、推行新理念这一点上,我在模具车间做了相关的积极的探索,而且实践证明效果是很好的。我在模具加工和人员刀具组织管理工作期间,一开始并不顺利———作为模具设计师主要的工作无法分出去,不但要进行模具设计,还要编制加工程序,同时还要不断地铸造工厂沟通,工作顾此失彼手忙脚乱。这种情况持续了一段时间之后,我开始应用在模具制造中的另一项技术改造———参数化加工。

1 参数化加工

那么什么是参数化加工呢?通俗点说就是“傻瓜式编程”,举个例子来描述一下编程工人是怎样应用参数化进行加工的:当一个模具的模型设计出来之后,加工人员要把这个模具在机床上加工成为成品,他所要做的工作是,只需要把数字模型放到数字机床上(实际在机床上怎么放零件,在数字机床上就怎么放);然后在数字刀具库中(我根据车间应用到的刀具把化们全部建立刀具数据库,车间有的刀具一般在数字刀库里都能找到)找一把相对应的刀;然后告诉电脑,我要用这把刀加工哪个部位,是粗加工,还是精加工,之后在他需要加工的部位,画一个圈儿;最后,参数化就自动把程序编完,放到机床里,对好刀按启动加工就可以了,通俗点说就是,我想用哪种刀加工哪个部位,好了,告诉电脑这些就可以了,剩下的工作都是由电脑来完成。

随着参数化不断地应用,我试想一下能不能把思路换一换,用现代加工的理念来实现缩短开发产品的周期,提高工艺设计的效率呢,于是,在2013年到2014年,针对开发过程的特点,我着手重新编制工艺相关的参数化的部分工作———让传统的模式注入新的活力,尝试参数化工艺。

2013年以德国FLOWSERVER公司一种新产品的开发的过程做为实验的对象,用不同于以往的方式进行开发过程的推进。我针对这种情况,和FLOWSERVER公司这种产品的特点(孔比较多车间手工编程时间会很长,加工工装尺寸比较多,加工难度比较大,一不留神会造成工装制做的不好用等问题)我下发图纸之前,在设计之初在计算机里模拟加工过程,按图纸理论尺寸数据编制加工程序,同时实现出图出程序的同时自动生成加工程序刀具清单表格,做到把加工程序(经过模拟加工通过),加工程序单和图纸、工艺一同下发,车间员工按程序单安装刀具,找正加工零点,直接运行程序,(根据加工情况适当改动加工程序)完成样品加工,由于弱化了人为出错的机率,把不确定的因素进行控制。加工结果还是比较满意的,技术人员的精力完全关注于工艺和合理性,不必困扰于程序是否正确,工装能不能用等辅助问题上,结果是比较明显的,第一序实现了用三个毛坯完成三个成品,做到了样品加工成品率100%,结果另人欣喜,几十个孔的加工出错的机率很大,用这种方式,基本上实现了单件生产的成品率。

在2014年针对汽车德国大众公司,系列产品件,其显著特点是:加工工装比较复杂,用四轴和五轴加工的方式来完成产品,加工尺寸空间测量难度在加工过程是完全不可控,空间尺寸要一次做准确。同样在这种产品的开发过程中,再次尝试应用新的参数设计,成倍的提高了加工效率,结果比较理想。这种新的方式,我认为其关键的原则是设计为主,弱化人为操作,尽可能让系统去完成更多的工作,把繁杂的工作量减化再减化,缩短试验周期,提高样品制成品率。

2 结语

在实际参数化应用的过程中还有很多方面需要不断探索,在提高效率方面,不断地改进完善设计过程,力争实现无图纸加工模式,让设计开发和加工生产的过程变得轻松迅速。

摘要：根据模具行业的特点,结合笔者多年的工作经验提出模具制作中的参数化加工和参数化工艺的概念。

参数编程加工梯形螺纹浅析 第2篇

一、程序设计思路

程序运行流程如图1所示:

以螺纹的螺距为条件进行条件运算,以确定牙顶间隙的值。

在深度方向将螺纹的切削分成多层,每一层的螺旋槽加工完毕后再向切深方向进刀,一直进刀至螺纹的底径。

以同一切深层上整个切削槽宽为转移条件完成螺纹某一层的加工。程序在每层切深处进行计算得到该层的槽宽,在z向分多次进刀实现,如果出现进刀总宽度超过本层槽宽的情况,则直接取槽宽。

二、程序工艺创造点

1.分层切削

在深度方向分为多层进行切削,且分层数并不固定,适用于不同螺距的螺纹切削。每层刀具位于槽宽的中心,分别向左、右两个方向借刀,保证螺旋槽两侧面的加工精度。

2.牙侧留有余量

每层在z方向的移动都留有左右各0.1mm的余量,在通用程序的最后对牙侧进行精加工,保证了牙侧的粗糙度要求。

3.起刀点设置合理

起刀点距螺纹的起点距离是与螺纹大径和导程建立联系公式,保证了各种导程螺纹都有足够的升速进刀段。

三、通用宏程序举例

下面用通用程序加工一个长度40mm,Tr36X6的梯形螺纹。

%2009

T0101

#2=0.5(牙顶间隙)

#4=1(进刀次数)

#5=1(每次下刀深度)

#6=36(螺纹大径)

#2=0.25

endif

if#8gt12

#2=1#

endif

#11=0.366*#8-0.536*#2(牙底槽宽)

#12=#6-#8-2*#2(螺纹小径)

S400M03

g00X[#6+2]

Z[#8]

while#7GE#12

#3=0(借刀参数)

#13=0(借刀参数)

#10=[#8-0.366*#8]-tan[15*pi/180]*2*#4*#5(每层槽宽)

G01X[#7]

M98P1000

while#3le[#10/2-#9/2](向左借刀)

G00X[#7]

w[-#3]

M98P1000

#3=#3+0.1

ENDW

WHILE#13LE[#10/2-#9/2] (向右借刀)

G00X[#7]

W[#13]

M98P1000

#13=#13+0.1

ENDW

在HNC-21/22T系统的数控车床上,利用本通用程序进行梯形螺纹的实际加工,取得了良好的效果。本程序适应性广、工艺编制合理、加工质量高,解决了梯形螺纹数控编程加工的诸多难题。该方法也可在其他系统上切削梯形螺纹时作为参考。

双圆弧齿轮的参数化建模及加工 第3篇

1 双圆弧齿轮的参数化建模

1.1 双圆弧齿轮建模原理

GB/T 12759-1991型双圆弧齿轮的基本齿廓如图1所示,基本齿廓参数如表1所示,一个完整的GB/T12759-1991型双圆弧齿轮的基本齿廓由8段圆弧组成,这些圆弧之间的位置关系,可以利用各段圆弧圆心的坐标(E,F)和半径ρ以及决定各圆弧起始位置的极角α′i,α″i来表达,基本齿廓第i段圆弧上任意点的坐标可表示为:

式中:ρi第i段圆弧的半径;

Ei第i段圆弧圆心的xn坐标;

Fi第i段圆弧圆心的yn坐标;

αi第i段圆弧上点的向径与轴的正向的夹角α∈[α′i,a″i];

i构成基本齿廓的圆弧段数(i=1~8)。

基本齿廓各段圆弧计算:

凸齿圆弧段:E1=-xa,F1=πm/2+la,ρ1=ρa

过渡圆弧段:

凹齿圆弧段:E3=-xf,F3=-lf,ρ3=ρf,α′3=δ2,α″3=ctg-1[lf/(hf+xf-rg)]

齿根圆弧段:E4=hf-rg,F4=0,ρ4=rg,α′4=ctg-1[lf/(hf+xf-rg)],α″4=90°

1.2 UG下三维模型的建立

UG是集CAD/CAM/CAE于一体的软件系统。根据双圆弧齿轮的数学模型,利用UG软件的表达式(expression)、规律曲线(law curve)、以扫掠(swept)、阵列(pattern)等功能,成功实现了对双圆弧齿轮的参数化造型。在可视化编辑器中输人模数、齿数、螺旋角、齿宽等参数后,即可生成相应的齿轮。齿轮的基本参数列于表2。参数化的双圆弧齿轮如图2所示。

2 双圆弧齿轮的加工仿真

2.1 刀路轨迹仿真

利用UG软件强大的加工模块对双圆弧齿轮进行加工仿真,首先打开UG开始菜单,进入加工模块。

先对齿轮进行粗加工,留2 mm左右余量,步骤如下。

1)选择刀具,根据模型大小选择合适的刀具,点击创建刀具图标,可选择球头立铣刀BALL_MILL;

2)建立加工坐标系,把坐标原点位于齿轮中心,作为对刀点,并将ZM轴指向齿面;

3)创建加工操作,点击创建操作图标,操作类型选择“mill_multi-axis”,子类型选择“VARIABLE_CON-TOUR”,几何体选择齿面,驱动方式选择“曲面区域”,然后用曲面造型在齿间作一个曲面作为驱动几何体,保证加工精度,选择切削方向,沿齿面方向,刀轴为“垂直于驱动”方式,投影矢量选择“指向直线”齿轮中心线;

4)刀轴选择“垂直驱动”;

5)设置进退刀参数,在非切削选项中,进刀和退刀方式均设置为“手工”,移动方式为“线性”,方向距离设定为2;

6)在进给率选项中选择合适的主轴转速和进给量等参数;

7)生成加工刀轨(图3),并以中心为参考点阵列刀轨。

半精加工和精加工时选择较小刀具,并选择较小步距,其中半精加工留0.5 mm左右余量,精加工不留加工余量,其余设置与粗加工基本相同,形成加工刀轨。

2.2 后置处理

前面已经实现了对双圆弧齿轮的刀路轨迹仿真,但是刀位文件不能被数控机床识别,也不能直接进行加工,将刀位文件转换成指定数控机床能够执行的数控程序的过程称为后置处理。UG提供了UG/POST可以完成对不同机床控制系统的后置处理。

选择UG中的后置处理构造器,调出“Create New Post Processor”对话框,根据自身机床选择输出单位Millimeters,机床类型为mill,4-Axis with Rotary head,控制系统为hass_VF。再根据机床说明书设置如最大行程、主轴转速、旋转轴参数等信息,并对程序头和移动等信息进行设定,最后保存生成NC代码所需文件。

在UG/CAM中选中相应的加工操作,然后调用由UG/Post Builder生成的四轴后处理文件进行后置处理,即可生成相应NC代码,如下:

3 结论

在UG环境下对双圆弧齿轮进行了参数化实体造型,和对双圆弧齿轮进行仿真加工生成刀路轨迹,最后利用UG通用后置处理器UG/POST生成符合四轴联动数控机床要求的后处理文件,并生成数控代码。

摘要：对双圆弧齿轮的参数化建模以及加工进行了研究,利用UG软件的表达式等功能实现对双圆弧齿轮的参数化造型,提高设计效率与精度,再利用UG软件的加工模块对其进行加工仿真,并生成可用于四轴联动加工中心的数控代码。

关键词：双圆弧齿轮,参数化,仿真加工,UG

参考文献

[1]谢新兵.基于CAD-CAM的双圆弧弧齿锥齿轮传动的参数化建模与设计[D].天津:天津工业大学,2007.1:15-18.

[2]刘昆民,王铁.双圆弧齿轮三维实体的参数化建模[J].机械传动,2006:38.

基于CATIA齿轮参数化设计 第4篇

序号参数类型或单位公式描述 1a角度(deg)标准值：20deg压力角：(10deg≤a≤20deg) 2m长度(mm)——模数 3z整数——齿数(5≤z≤200) 4p长度(mm)m * π齿距 5ha长度(mm)m齿顶高=齿顶到分度圆的高度 6hf长度(mm)if m >1.25，hf = m * 1.25;else hf = m * 1.4齿根高=齿根到分度圆的深度 7rp长度(mm)m * z / 2分度圆半径 8ra长度(mm)rp + ha齿顶圆半径 9rf长度(mm)rp - hf齿根圆半径 10rb长度(mm)rp * cos( a )基圆半径 11rr长度(mm)m * 0.38齿根圆角半径 12t实数0≤t≤1渐开线变量 13xd长度(mm)rb * ( cos(t * π) +sin(t * π) * t * π )基于变量t的齿廓渐开线X坐标 14yd长度(mm)rb * ( sin(t * π) -cos(t * π) * t *π )基于变量t的齿廓渐开线X坐标 15b角度(deg)——斜齿轮的分度圆螺旋角 16L长度(mm)——齿轮的厚度

(在定义计算参数中舔加公式时，可以直接复制公式：注意单位一致)二.参数与公式的设置三.新建零件依次点击————————点击按钮现在零件树看起来应该如下：四.定义原始参数点击按钮，如图下所示：这样就可以创建齿轮参数：1.选择参数单位(实数，整数，长度，角度…)2.点击按钮3.输入参数名称4.设置初始值(只有这个参数为固定值时才用)现在零件树看起来应该如下：(直齿轮)(斜齿轮)多了个参数：b分度圆螺旋角一.齿轮参数与公式表格

序号参数类型或单位公式描述 1a角度(deg)标准值：20deg压力角：(10deg≤a≤20deg) 2m长度(mm)——模数 3z整数——齿数(5≤z≤200) 4p长度(mm)m * π齿距 5ha长度(mm)m齿顶高=齿顶到分度圆的高度 6hf长度(mm)if m >1.25，hf = m * 1.25;else hf = m * 1.4齿根高=齿根到分度圆的深度 7rp长度(mm)m * z / 2分度圆半径 8ra长度(mm)rp + ha齿顶圆半径 9rf长度(mm)rp - hf齿根圆半径 10rb长度(mm)rp * cos( a )基圆半径 11rr长度(mm)m * 0.38齿根圆角半径 12t实数0≤t≤1渐开线变量 13xd长度(mm)rb * ( cos(t * π) +sin(t * π) * t * π )基于变量t的齿廓渐开线X坐标 14yd长度(mm)rb * ( sin(t * π) -cos(t * π) * t *π )基于变量t的齿廓渐开线X坐标 15b角度(deg)——斜齿轮的分度圆螺旋角 16L长度(mm)——齿轮的厚度

(在定义计算参数中舔加公式时，可以直接复制公式：注意单位一致)二.参数与公式的设置三.新建零件依次点击————————点击按钮现在零件树看起来应该如下：四.定义原始参数点击按钮，如图下所示：这样就可以创建齿轮参数：1.选择参数单位(实数，整数，长度，角度…)2.点击按钮3.输入参数名称4.设置初始值(只有这个参数为固定值时才用)现在零件树看起来应该如下：(直齿轮)(斜齿轮)多了个参数：b分度圆螺旋角五.定义计算参数大部分的几何参数都由z,m,a三个参数来决定的，而不需要给他们设置值，因为CATIA能计算出他们的值来，

基于CATIA齿轮参数化设计

UG的参数化建模方法 第5篇

关键词：建模；设计；参数化；UG

1 参数化建模概念

参数化建模技术是UG软件的精华，是CAD技术的发展方向之一。在整个产品开发过程中，Unigraphics提供给设计人员强大的设计功能。但怎样才能使产品之间在设计过程中产生关联，以实现产品的各零部件间的协同变化、快速修改，提高产品设计的效率，减少设计人员的工作量，这些都可以通过参数设计来实现。

参数是设计过程中的核心。参数化设计也可称为尺寸驱动，是指参数化模型的所有尺寸，部分或全部使用相应的表达式或其他方式指定，而不需要给出指定具体数值的方法。参数化设计是可以修改若干个参数，由UG NX自动完成表达式中或与之相关联的其他参数的改变，从而方便的修改了一条曲线、一个轮廓，甚至生成新的同类型模型。其本质是在保持原有图形的拓扑关系不变的基础上，通过修改图形的尺寸（即几何信息），而实现产品的系列化设计。

2 参数化建模分类

对产品进行设计建模的基础是对产品的了解程度。只有在了解了产品的结构特性及产品的设计意图为基础上，才能更好的对产品设计和建模。设计时要根据零件产品的结构特性，设计出零件各个部分的拓扑关系，最终把设计者的设计意图通过UG的参数化工具反映到零件产品的设计建模中。设计过程是一项很艰巨的任务，从提出设计方案到最终完成要经历漫长的积累，这期间还要不断的修改。因此，从这个意义上讲，建模的过程就是不断修改的过程。利用UG进行参数化设计的优势就是能够方便的对产品模型进行修改，减少设计人员的劳动量，提高产品设计效率。

2.1 使用表达式进行参数化建模

表达式是UG中进行参数化设计的一个非常重要的手段。表达式的特点是把各参数之间的关系通过指定各参数的函数关系来表达。可以把参数定义为具体数字、三角函数、数学计算公式，或者把几个参数用数学运算符连接使其产生关联。如想对零件进行修改，只要改变表达式中一个或几个参数就可以实现。将这种易于修改的特性应用到汽车、航天等领域，可实现系列化零件设计。

在UG NX表达式操作中，会弹出“编辑表达式”对话框。在此对话框中，可以对有特殊意义的表达式重命名，便于和其他表达式区别，同时利于查找。对表达式也可以加注解，用来描述该表达式的含义。例如，齿轮的分度圆直径可以表达为齿轮齿数的函数。当齿轮的齿数发生变化时，只需修改齿数参数，则齿轮的分度圆直径也自动随之改变。

在整个建模过程中，如有某个表达式引用很频繁，为了便于记忆与输入，可给它输入一个简单易记的名称（如半径可用R表示）。在设计完成后，再将其名称改为一个更具易于识别的名称即可。

2.2 利用电子表格进行参数化建模

在表达式操作功能中，UG NX提供了通用的电子表格、“用户入口”（Gateway）电子表格、编辑表达式的电子表格和建模应用电子表格，共四种电子表格。每一种电子表格与部件的关系都略有差异，与其功能都略有不同，各具特点，需灵活运用。

电子表格能作为.prt文件保存。在电子表格中可以对表达式进行编辑，也可以创建函数公式和注解等信息。为了更好的使用这些强大的参数化工具进行建模设计，在建模之初就应提前理清思路，以减少反复修改的工作量。

电子表格的创建步骤，首先是参数化模型的创建，然后是电子表格的创建。参数化模型创建后，模型中的尺寸和位置含有若干参数。创建电子表格后，需把这些参数一一摘出，输入到电子表格中，再对参数分别定义，使参数与模型尺寸和位置分别对应。通过使用电子表格，使得模型尺寸与表格中的参数建立了联系。此时，若想对模型结构进行调整，可以直接通过修改电子表格中的若干参数来轻松实现。此时的参数化模型也可通过改变参数成为多个同结构不同尺寸和位置的新的模型零件。因而可大大减少重新建立模型、修改模型所花费的时间和精力，提高了工作效率。

2.3 基于特征进行参数化建模

UG NX的建模包含几何建模和特征建模两种方式。其提供的设计特征多达十数种。特征可拥有如下状态：被抑制（suppressed）、过期的（out-of-date）、父特征过时（parent is out of date）和不激活（inactive）。

UG NX的参数化建模的最核心技术就是基于特征的参数化建模。现在的产品模型不仅要包含各要素的尺寸、各结构的位置等信息，还要有产品的精度、公差、注释等信息。可以说UG NX是第三代CAD技术的典型代表。其与前一代产品比较，更符合当代技术飞速发展，零件产品要求更高的趋势。

3 数化建模应用

参数化建模以其自身快速、高效、简单易用的特点得到了广泛的应用，在汽车、航天、机械零件、模具加工、医疗器械等行业都使用较多。除了上述行业可以应用在单一零件设计以外，利用参数化设计模型还可以进行零件的系列化产品建模。系列化产品建模其中最重要的工作就是对需要系列化建模的零件产品进行分类，确定零件样板。此样板要求必须具备此系列零件的所有特征。在确定了零件样板的基础上，接下来，需选取一组合适的参数来定义模型。在众多的模型尺寸中究竟选择哪个尺寸做参数是个值得深究的问题。此参数选择不正确，直接会影响到参数化模型的生成速度和优化程度。在这些前期工作完成的情况下，设计人员可以对关键参数进行修改，改变模型的尺寸和不同部件间的位置数值，以得到系列化零件。

综上所述，UG参数化建模主要是维持模型的拓扑关系基本不变，通过尺寸驱动模型，即改变模型的尺寸，或改变表达式中的参数值来实现模型的重建，适合结构类似或同系列的产品设计。UG提供的参数化设计技术，是较为高级的建模手段，设计人员不需要投入大量精力掌握其建模方法，易于理解和操作，也为产品设计的各环节提供必要的信息支持。而且，利用参数化设计可以极大的提高设计效率，被越来越广泛的应用。

参考文献：

[1]UG NX6.0 零件与装配设计[M].清华大学出版社.

[2]关意鹏，关来德.基于Excel参数表的三维零件库的设计.

“曲率”在参数化精加工中的应用 第6篇

“假想刀尖”是圆弧刀尖在试车对刀时直接获得的“编程刀位点”。用“假想刀尖”编程车削非圆曲线轮廓的关键是:找到"编程刀位点"与圆弧刀刃上“成形刀位点”之间的几何关系。我们以工件轮廓的曲率圆弧逼近非圆轮廓 (椭圆) 曲线, 应用宏指令编写“假想刀尖”为刀位点精车程序, 实际车削时取得了理想的加工精度, 证明了以曲率圆弧拟合逼近非圆曲线轮廓的优越性。

2 建立“编程刀位点”与非圆曲线的几何关系

用圆弧刀尖切削椭圆曲线轮廓时, 刀尖圆弧圆心的轨迹是椭圆曲线轮廓的同心类似椭圆。其“假想刀尖”的轨迹与刀尖圆弧圆心的轨迹完全相同, 其中心相对椭圆轮廓曲线中心在X轴、Z轴方向各偏移了一个r距离, 方向依刀具与轮廓曲线的位置而定 (r是刀尖圆弧半径, 见图1) 。

因为刀尖圆弧与椭圆轮廓的切点不一定在刀尖圆弧圆心与椭圆轮廓中心的连线上, 所以不能应用圆弧刀尖切削圆弧轮廓的方法确定“假想刀尖”的走刀轨迹。于是, 我们借助椭圆周上每一点的曲率圆:当刀尖圆弧与椭圆周上某点曲率圆弧相切时, 切点在刀尖圆弧圆心与曲率圆弧圆心的连线上。车削时, 虽然刀尖圆弧上的切削点是一个连续变化的动点, 轮廓曲线的曲率中心也是一个连续变化的动点。但是, 我们可用互为包络线的刀尖圆弧和曲率圆弧逐点拟合逼近椭圆曲线, 建立“假想刀尖”的理想走刀轨迹。

图2所示:椭圆长轴在Z轴上, 长半轴为a;短轴在X轴上, 短半轴为b。点M是椭圆上任意一点 (视为圆弧刀刃的切削点, 或称为“成形刀位点”) 。若M点的参数方程为Xm=b*sinα, Zm=a*cosα则有:

M点曲率圆弧半径为

M点曲率圆心为

假想刀尖P (Xp, Zp) 坐标为:

这样, 我们就可以用曲率圆弧拟合逼近椭圆轮廓线上的任一点M, 运用刀尖圆弧与M点曲率圆弧的几何关系, 插补“假想刀尖”的走刀轨迹, 编制精车椭圆轮廓的宏程序。同理, 我们可以用曲率圆弧拟合逼近任何非圆曲线轮廓, 以“假想刀尖”为刀位点编制非圆曲线轮廓的精车宏程序 (当然, 也可用其他语言工具编写加工程序) 。

3 实例

图3是含有椭圆形轮廓的轴段 (椭圆长半轴a=30, 短半轴b=20, 刀尖圆弧半径r=2) , 以“假想刀尖”编写B1-B2段椭圆轮廓精车宏程序如下 (华中数控系统、节录, 部分尺寸如图) :

实际加工证明, 如果忽略硬件误差, 我们可以编制任意精度椭圆轮廓的加工程序, 并提高加工精度。

参考文献

参数化加工 第7篇

数控车床在加工非线性曲线回转曲面时, 由于机床系统没有适用的代码指令, 通常在加工时需要通过算法研究, 利用机床系统运算功能, 结合零件加工精度要求, 设置参数, 实现零件表面的粗精加工。该过程编程方便, 机床内存占用小, 并可作为系统二次开发的形式固化存储于系统中随时调用, 是编程人员解决此类问题的重要参考资料。

1参数编程的特点

参数编程适用于不能用直线插补G01、圆弧插补G02 (G03) 加工的、能够用数学公式描述的各种类型的非线性回转曲面加工。参数化编程可以满足不同精度要求的零件加工。由于曲线形状的改变, 曲线回转表面的表面特征也在发生变化。因此, 寻找一种通用的解决任意形状椭圆曲线回转表面编程的方法, 对于解决椭圆曲线回转表面加工具有重要的借鉴意义。

2椭圆曲线通用参数化方程及其加工编程走刀路线规划

2.1椭圆曲线通用参数化方程

如图1所示, 在回转轴线与椭圆a轴平行情况下, 设 (A, B) 为椭圆圆心坐标, a为椭圆长轴, b为椭圆短轴, β为椭圆起始位置与终止位置对应圆心角, t为编程时的参数变量。当a、b、A、B、β的数值确定后, 椭圆上某个对应于角度参数t的坐标就可以通过参数化方程确定。坐标点的数学表达式为:X (t) =A+bsin (t) , Z (t) =B+acos (t) 。

2.2椭圆回转曲线加工编程走刀路线规划

为了保证曲面加工精度以及提高加工效率, 防止加工过程刀具与工件已加工表面发生碰撞干涉情况出现, 曲面在加工时选择的走刀路线为等距方式。每一刀均按照椭圆轮廓走刀, 背吃刀量要根据毛坯大小确定, 以防止切削力对加工精度的影响。精加工加工精度的确定要通过数学运算的方法, 确定参数t的最小变化量。精度要求越高, 参数t设置时变化量越小;相反, 则越大。

3椭圆参数化编程过程

3.1椭圆加工子程序

ZTY.SPF%椭圆加工子程序程序名

R8=R6 %R8参数赋初值, 椭圆起点对应的圆心角

AB1:R20=2*[R3+R2*SIN (R8) ]%定义R20

R22=R4+R1*COS (R8) %定义R22

R21=R20+R19%定义R21, X向坐标包括加工余量

G01X=R21 Z=R22%刀具按直线插补走到R8对应的点

IF R7<90 GOTOF AB2%如果椭圆圆心角小于90度, 跳转至AB2

R17=2[R3+R2*SIN (R5) ]+R19%定义R17, 椭圆弧终点X坐标

IF R17<R18 GOTOF AB2%如果R17小于毛坯尺寸, 跳转至AB2

AB2:IF R21>R18 GOTOF AB3%如果X坐标大于毛坯, 跳转至AB3

R8=R8+R13%角度变量加粗加工角度增量后赋值给R8

IF R8<=R7 GOTOB AB1%如果角度变量小于等于椭圆终点对应的圆心角, 跳转至AB1

AB3:G91G01X10%向X正向退刀10mm

G90G01Z=R1+R4%Z向退刀至毛坯端面

M17%子程序结束

3.2椭圆加工主程序

TTY.MPF%椭圆加工主程序程序名

G90G54M03S1200F=R15%R15为粗加工进给量

M6T1%确认1号刀位刀具

R7=R5+R8%定义R7, 椭圆终点对应的圆心角

R9=2* (R2+R3+10) %定义R9, 粗加工起点X坐标

R10=R1+R4+10%定义R10, 粗加工起点Z坐标

R19=R18%加工开始时, 加工余量为毛坯尺寸

G0X=R9 Z=R10%刀具定位至粗加工起始点

AB4:ZTY%执行子程序, 按照椭圆轮廓进行粗加工

R19=R19-R11%加工余量减少一次粗加工的背吃刀量

IF R19>R12 GOTOB AB4%如果加工余量大于精加工的背吃刀量, 跳转至AB4, 继续执行子程序进行粗加工

G0X=R9 Z=R10%粗加工结束, 刀具定位至粗加工起始点

R13=R14%将精加工的角度增量值赋值给R13

S1500F=R16%定义精加工的主轴转速与进给量

ZTY%执行子程序, 按照椭圆轮廓进行精加工

G0X100%X方向退刀

Z100%Z方向退刀

M5%主轴停转

M30%程序结束

3.3不同参数条件下加工刀具路径、实体仿真后的零件外形图

椭圆中心与工件坐标系原点重合时, 加工刀具路径、实体仿真后的零件外形图, 如图2所示。长半轴尺寸为40, 短半轴尺寸为20, 圆心角120°, 毛坯尺寸45mm, 粗加工背吃刀量2mm, 进给量0.2mm/r, 角度增量1°;精加工背吃刀量0.5mm, 进给量0.1mm/r, 角度增量0.5°;G54中, Z向偏移40。

椭圆中心与工件坐标系原点不重合时, 加工刀具路径、实体仿真后的零件外形图, 如图3所示。椭圆中心坐标为 (10, 10) , 长半轴尺寸为40, 短半轴尺寸为20, 圆心角120°, 毛坯尺寸55mm, 粗加工背吃刀量2mm, 进给量

0.2mm/r, 角度增量1°;精加工背吃刀量0.5mm, 进给量0.1mm/r, 角度增量0.5°;G54中, Z向偏移40。

4总结

R参数编程过程简单, 易于掌握。在编程过程中, 它可以将曲线方程、数学公式等运用到程序中, 利用逻辑运算、条件语句将复杂的运算过程转移给操作系统, 这样使复杂问题简单化, 便于解决工程问题, 对生产具有重要的指导意义。

摘要：文章结合本人在教学过程中遇到的曲线回转表面加工问题, 提出利用参数化编程方法解决任意形状椭圆曲线回转曲面零件粗精加工的通用解决方案。实践表明, 这对于提高此类零件加工编程效率, 指导编程人员完成不同形状椭圆加工编程, 具有一定的实用价值。

关键词：数控加工,数控编程,R参数编程,椭圆曲线回转,表面加工

参考文献

[1]陈宏军.机械加工工艺施工员手册[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[2]薛峰.车工工艺与技能训练[M].北京:机械工业出版社, 2008.

[3]刘明玺.数控车床编程与操作[M].重庆:重庆大学出版社, 2013.

数控加工切削参数优化研究 第8篇

数控加工, 其主要基于计算机编程与控制技术出发, 通过数控机床自动完成工件加工的一种技术。目前, 针对数控加工中的切削加工进行优化时, 一般都是从加工路径与工艺参数等层面入手。其中, 对于加工路径的优化工作来说, 其已经取得较大的突破与进展, 大大提升了数控切削加工的工作效率与精确性, 但是针对工艺参数来说, 目前制造业在此方面的研究甚少, 依然无法形成一套成熟的优化体系, 这与数控加工参数优化的重要性存在一定的矛盾关系。因为总的来说, 参数优化不但关系到实际的生产效率与成本, 还关系到超频质量等, 对现代制造技术的向前具有绝对的影响作用。因此, 加强此方面的研究力度后, 必然可以进一步提高数控切削加工的工艺与技术水平。

2 优化理论具体应用

优化理论, 其从微积分诞生开始就在相关领域运用, 不过主要在航天、军事等层面运用, 少有涉及到制造业。而随着计算机通信与网络技术的深化发展, 优化理论的具体运用成本逐渐降低, 效率也在不断提升。同时, 其还衍生与延伸众多办法, 例如较为常见的有单纯形法、罚函数法以及共轭方向法等等, 其也在推动着优化方法的广泛运用, 为社会发展进程提供动力与经济效益、社会效益等等, 得到工业界的广泛重视与研究。到了1970年左右, 在信息技术的推动下, 早期人工智能、计算机仿真与辅助等技术开始全面融入制造业, 而优化理论也在这时被引进到制造业中。特别是对于数控加工来说, 在应用优化理论后, 其加工效率得到显著的提升, 加工质量与精度等也普遍加强, 成为现代制造业向前推动与发展的绝对性助力。

2 数控加工切削参数优化研究

2.1 构建优化模型

在构建优化模型的过程中, 要明确其主要目的是把机械设计所存在的问题从物理模型简化成一种数学模型, 从而可以通过数学计算办法对模型参数进行简单有效的计算, 获得优化参数具体值。在实际的操作上, 主要是基于设计要求出发, 对其相对应的目标函数进行确认, 从而把握具体设计的约束要求, 然后按照约束要求构建函数关系, 反映出所对应的变量与控制等条件, 形成参数对照优化模型。而在构建切削参数模型的过程中, 一般是先对机床的具体参数、刀具以及加工工件等进行确定, 然后对切削加工效率存在影响的几个重要因素进行确定 (例如, 切削速度、深度、宽度以及进给量等) , 接着基于刀具选用的差异性出发, 在进行多次试切后, 在确定具体的切削宽度、深度等变量, 并把两个变量直接假设为已知量, 这时只有进给量与切削速度等属于变量数值。

在确定具体的变量后, 根据目标函数构建具体的模型。其中, 最大生产率定为目标, 然后已知量与变量之间的关系构建函数:

在获得函数关系后, 对其对应的约束条件进行把握。而对于数控机床, 其在切削加工时较为容易受到主轴转速、进给力、进给量、机床功率、切削扭矩以及工件质量等因素限制。因此在加工时, 一般要满足符合下述的几个约束条件: (1) 对于数控机床, 在切削加工时所选用的速度要符合主轴转速的约束要求; (2) 对于进给量, 要符合每齿进给量的约束要求; (3) 在切削的过程中, 其进给力不能超过机床主轴所能承受的最大进给力; (4) 对于数控机床的切削功率, 一定不能超出机床所能承受的有效功率; (5) 在对工件进行加工时, 要根据标准满足具体的表面粗糙度要求。

2.2 选择合适优化算法

按照上述所建立的数学模型, 接下来将要选择最为合适的优化算法, 并把其编制成计算程序输入到控制计算机的存储器中, 然后再按照事前确定的算法获取最为优化的参数值。在研究课题中, 经过多层次的考量与分析后, 将选用到遗传算法为优化算法。而对于遗传算法, 其在运行的过程中先是通过随机的办法产生一个初始种群, 并在规定个体数目标准的基础上, 对有关个体染色体完成全部编码工作。接着对个体的适应度进行计算, 然后适应度的高低分别对应再生个体。相对来说, 个体的适应度较高时, 其所被选择的概率也较高, 而反之亦然。最后, 根据交叉概率与办法完成新个体的生成, 而新个体将又形成一个新种群, 并重复第二步骤。把遗传算法运用到切削加工参数优化工作后, 其参数所对应的变量与在群体中的适应值区域将通过计算获取, 并在完成解码后再次编码, 而通过重复的操作, 将可以把最大生产率区域确定在一定的范围内并不断缩小, 而算法将能够更为快速的获取最优值。在变化搜索区域时, 对于适应值在零以上的个体进行解码然后再编码, 对于适应值在零以下的个体则继续保持字符串编码, 因为在变换搜索区域之后, 对字符串编码进行变异操作, 让个体能够重新复活, 这样适应值也会随着提高。在适应度提高的背景下, 其将又更大的概率被选中, 而对于适应度较低的个体, 则会逐渐被淘汰掉, 在反复进行选择程序后, 其最终适应值中的最高数值将会被选择出来, 这也就是最为合适的切削参数。在获取计算结果后, 将可以通过对应模型完成有效分析与判断, 然后制定最为优化的设计方案。

2.3 判断分析优化结果

利用模型获得优化结果后, 接下来就要针对优化结果完成有效的判断与分析, 把之前所获得的结果基于加工经验出发, 完成切削参数和优化结果相应对比, 从而掌握该“优化结果”的优化价值, 并参考各项约束条件、切削加工数据要求等完成一一符合性的分析。而通过对比后, 我们发现通过优化结果可以较大的提升数控机床的工作效率, 并降低切削加工所花费的时间, 提高单个零件的加工效率与质量。同时, 其也明确了对切削参数完成优化后, 数控切削加工的效率得到较大的提高, 验证加工路径与工艺参数等两方面的优化对数控加工技术水平的提升有较大的推动作用。而通过具有的试验验证知道, 在完成切削参数优化后, 其单道工序大概降低0.96s切削时间, 而对于半精加工工序, 其切削时间的降低更为明显, 可以达到3.6s左右, 每个工件加工时间至少降低112s。

3 结论

综上所述, 数控切削加工参数对加工效率与质量具有较大的影响, 一个最为优化的加工参数可以确保工件质量, 提升加工效率, 还能进一步降低加工成本, 对整个制造业具有较大的影响。因此, 在往后的工作与学习上, 将把更多的精力放在此方面的优化研究工作上。

摘要：数控加工作为现代较为常用与先进的制造技术, 在整个工业制造中尚处于无可替代的地位, 对提高日常制造生产与效率起到较大的贡献。但是, 其所存在的技术问题同样无法忽视, 对日常加工、生产以及制造等工作具有一定程度的影响。因此, 本文主要基于数控加工出发, 对其切削加工时的参数优化进行研究, 希望能够提供一份浅陋的优化方案。

关键词：数控加工,切削,参数优化

参考文献

[1]李新宇.数控加工参数优化的研究现状与进展[J].航空制造技术, 2010 (11) .

[2]应培源.数控加工过程工艺参数优化的研究[D].吉林大学, 2013.

乳猪颗粒料加工工艺参数研究 第9篇

1 材料与方法

1.1 条件

试验于2008年6月18日在锦州某饲料公司进行。该公司颗粒饲料加工机组采用常规制粒工艺, 待制粒仓前加磁选器磁选, 2个待制粒仓, 电磁调速供料器供料, 1节长调制器饱和蒸气调质, 环模制粒机制粒, 制粒后经逆流冷却器冷却, 碎粒, 分级筛分级, 合格物料进入成品仓。冷却器采用独立风网。制粒机规格型号为SDPM-A 20 (上海申德机械有限公司) , 功率为110kW。

1.2 材料

乳猪颗粒饲料粉状半成品, 粗蛋白质≥19.0%。

1.3 设计

采用3种压缩比, 分别为8.0, 10.0, 12.0, 模孔直径均为3mm, 调质温度为65～70℃, 冷却时间为7min。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 颗粒饲料粉化率

采用GB/T16765方法测定。采用分级工序取样。将样品用四分法分为2份, 每份约600g, 预筛5min。从筛上物中分别称取2份各500g样品。分别装入粉化仪的2个回转箱内, 盖紧箱盖, 开动机器, 使箱体回转500转, 停机后取出样品, 放于规定筛孔的筛格内, 在振筛机上筛理5min, 称量筛下物, 计算粉化率。

1.4.2 颗粒饲料硬度

硬度采用冲击式硬度计测定。在分级工序抽得的样品中, 挑出表面质量完好的颗粒30颗, 分别用硬度测定仪测定其破坏压力, 计算平均值。

1.4.3 颗粒饲料成形率

称量每批粉料半成品重量和制粒冷却后用分级筛分级, 计算成形率。

1.4.4 颗粒饲料生产率

开机正常运行后开始计算产量。每批计量产量时间为20min, 折算出时产量。

1.4.5 单产能耗

能耗指加工每吨饲料产品所消耗的电能, 单位为kW (ht) -1。根据生产率测定所得产量、电量, 计算单产能耗。

1.5 统计分析

试验数据采用SPSSforWindows 10.0软件分析。

2 结果 (见表1) 与分析

注:同列数据肩注小写字母不同表示差异显著 (P<0.05) , 大写字母不同表示差异极显著 (P<0.01) 。

2.1 压缩比对乳猪料制粒生产率的影响

表1数据表明, 3种压缩比之间颗粒粉化率差异都达到极显著水平 (P<0.01) , 即随压缩比提高颗粒粉化率降低。由于压缩比提高、环模厚度增加, 颗粒在挤出过程中受压时间延长, 进而颗粒稳定性增强。

2.2 压缩比对乳猪料颗粒硬度的影响

表1数据表明, 随压缩比增加颗粒硬度显著增强 (P<0.05) , 其中压缩比8, 10与压缩比12之间的颗粒硬度达到极显著差异 (P<0.01) 。

2.3 压缩比对乳猪料成形率的影响

压缩比显著影响成形率, 随压缩比增加成形率提高。表1数据表明, 压缩比为8的环模成形率最低, 由于成形率低使回粉率提高 (P<0.05) 、生产率下降。3种环模之间, 成形率达到显著水平, 而压缩比为10, 12的环模成形率极显著高于压缩比8的环模 (P<0.01) 。

2.4压缩比对乳猪料制粒生产率的影响

表1数据表明, 随压缩比提高制粒生产率显著降低 (P<0.05) , 压缩比12的环模与压缩比8和10的环模相比生产率极显著下降 (P<0.01) 。该结果说明, 随环模厚度降低, 生产率会有所改善。

2.5 压缩比对乳猪颗粒饲料加工电耗的影响

表1数据表明, 随压缩比增加单产电耗显著增加 (P<0.05) , 当压缩比达到12时, 单产能耗最高, 极显著高于压缩比为8, 12的环模 (P<0.01) , 而压缩比8的环模单产电耗最低。

3 结论

参数化加工 第10篇

摘 要：通过对AutoLISP语言特点的研究，探讨了基于AutoLisp的AutoCAD参数化绘图程序设计的基本步骤。以底板参数化绘图为例，详细阐述了应用DCL创建人机交流对话框，应用AutoLISP编写参数化绘图程序的具体过程。实践证明，AutoLISP语言功能强大，易学易用，是重要的AutoCAD二次开发工具。

关键词：AutoLISP；DCL；AutoCAD；参数化绘图

1 概述

AutoCAD是美国AutoDesk公司开发的一个交互式绘图软件，它不仅具有强大的绘图、编辑功能，还具有开放的体系结构，允许用户通过内置的AutoLISP语言实现二次开发。在CAD的二次开发中，参数化绘图是其中的一项，它可以让设计者自己通过修改设计参数来制作产品零件的模型图形。参数化绘图已经从传统的模式中摆脱出来，全面的简化了使用者对零件模型的修改过程，从而提高了效率。

2 AutoLISP语言特点

AutoLISP是一种内嵌式表处理语言，是CAD开放式体系结构的一种体现，同时也是LISP（List Processor）语言和CAD相结合的产物。AutoLISP语言不仅拥有普通的高级语言所具备的功能，而且还有普通的高级语言所不具备的强大的处理图形的功能。它最大的好处在于语法简单易懂，易于掌握，可直接调用几乎全部AutoCAD命令，因此被广泛应用于AutoCAD二次开发上。AutoLISP语言最典型的应用之一就是实现参数化绘图程序设计。

3 参数化绘图设计方案

3.1 绘图对象的选择

任何机器或部件都是由若干零件按一定的技术要求装配而成。零件分为标准件和非标准件两大类。标准件的结构和尺寸都由标准系列确定，通常由专业厂家生产；而非标准件的结构、形状、大小等需要根据它们在机器或部件中的作用进行设计确定，据此画出每个零件的零件图，以便加工制造。

底板是箱体类零件的一个组成部分，主要起连接、固定零件的作用，一般由中心孔、定位销孔、槽孔等组成，不同的零件，其底板的大小、形状、定位销孔的数量也不同，这些都可以通过改变程序中的设计参数来实现。在此，以非标准零件中常见的箱体类零件的矩形倒圆角底板为模型进行参数化绘图设计，设计人员可以根据实际需要，输入相应参数，直接绘制出图形文件。

3.2 参数化绘图程序的设计程序

使用者按照参数对话框的提示，输入与之相配合的参数，生成所需要的图形图像，就叫做参数化绘图。针对参数化绘图的程序所研究的步骤是：研究所要绘制的零件的结构特征，确定绘图参数；根据绘图参数，设计人机交互界面；按照图形需要，编辑绘图程序；加载相关LISP程序，绘制所需图形。

图1 底板主视图

4 参数化绘图设计思路

4.1 主要设计参数

在工程的设计过程中，所有的图形文件都可以分解为点、直线、圆弧、圆这四个基本的图形。在二维的图形中，几何信息是代表图形元素的关键点。比如点的坐标就是如此，它可以用不同的参数来代表，从而把这些参数的关系和信息编绘成程序，进而可以设计出无论是形状还是结构都极为相似的模型产品，只要改变数据库中的参数，便可以生成不同大小尺寸的图形。通过分析图1所示的矩形倒圆角底板主视图，根据图形特点，确定将构成图形的一组特定尺寸结构定义为参数化绘图程序的绘图参数，用变量表示分别为：底板长度l 、底板宽度w、倒角半径r、中心圆直径d1、圆孔直径d2、圆孔长度方向间距ls 、圆孔宽度方向间距ws。图形中关键点也作为绘图参数，分别用变量P0～P12表示。

4.2 人机交互界面

根据矩形倒圆角底板的绘图参数，用DCL语言创建人机交互的对话框，如图2所示。

（action_tile "cancel" "（done_dialog 0）"）

（setq what_next（start_dialog））

（if（= what_next 1）（draw）））

（unload_dialog index_value）（princ））

（defun getdata（）；；；参数获取子程序

（setq l （atof （get_tile "key_l"）））

……

（setq ws （atof （get_tile "key_ws"））））

（defun draw（）；；；圖形绘制子程序

（command "limits" "" （list （* l 2） （* w 2）））

（command "zoom" "a"）

（setq p0 （list 0 0））

（setq p1 （list l w））

（setq p2 （list （/ l 2） （/ w 2）））

（setq p3 （list （/ （- l ls） 2） （/ （- w ws） 2）））

（command "rectang" "f" r p0 p1）

（command "circle" p2 （/ d1 2））

……

（command "redraw"））

4.4 参数化绘图程序运行结果分析

在程序运行时，用户按对话框提示输入尺寸参数，程序自动进行坐标点的计算并绘制图形，如图3是两组不同的参数输入所绘制的图形。由结果比较图可见，利用参数化绘图可实现基本结构相似的系列化零部件绘图设计。

底板的参数化绘图设计只是利用AutoLISP语言的一个实例，用AutoLISP编写的程序可根据参数的不同，将原本需要逐点逐线的绘制，变成输入参数，由程序自动计算、运行，得到不同大小和形状的图形。由此推及其他，可见典型零件的参数化绘图设计在产品设计中发挥了越来越重要的作用。

图3 两组不同参数绘制图形结果比较

5 结论

参数化绘图技术摆脱了交互式绘图的弊端，在通用和标准化，以及系列化的机械产品设计等占据了很大的有利性，它不仅适用范围广泛，而且原理非常简单，而且可靠性好，采用参数化绘图可极大地节省工程师设计时间，提高工作效率和设计的准确性。

参考文献：

[1]清汉计算机工作室.AutoCAD2000中文版综合应用实例[M].北京：机械工业出版社，2000.

超精密飞刀铣削加工工艺参数优化 第11篇

随着光电产品和通讯领域中光学自由曲面元件的日益广泛应用,其加工也越来越受到人们的重视。采用单点金刚石飞刀加工可以直接加工出具有纳米级的表面粗糙度和亚微米级形状精度的工件[1,2,3]。合理选择加工参数是得到合格光学元件的前提,因此有必要对飞刀铣削加工的工艺参数进行优化。当前对飞刀铣削工艺参数的研究,大多针对的是切削参数,且是定性分析,较少关注加工效率的问题,没有分析切削参数以外的因素[4,5,6]。本文以加工时间和表面粗糙度为优化目标,利用改进的遗传算法对工艺参数进行优化,并比较了参数优化前、后的加工时间和表面粗糙度。

1影响飞刀铣削加工工件表面粗糙度因素分析

飞刀铣削为断续加工,刀具每回转一次只切削工件一次,形成了沿进给方向的残留高度。由于刀具的形状形成了沿切削间距方向的残留高度,因此实际工件的表面粗糙度都是在残留高度的基础上形成的。

1.1主轴转速与进给速度的影响

图1为不同转速下工件的表面粗糙度Rt(Rt为表面最高点与最低点的差值)。理论上,主轴转速越大,加工工件表面质量越好,实际上并不是如此。由图1可以看出,Rt并不总是 随着主轴 转速n的增大而 减小。图2为不同进给速度下的Rt,理论上进给速度v越小,表面质量越好。由图2可以看出,大体上Rt随着进给速度的减小而减小。

1.2切削深度与飞刀回转半径的影响

图3为不同切削深度下工件的Rt,可以看出Rt并不是随着切削深度ap的减小而减小。这是因为当切削深度小到一定程度时,刀具刃口半径相对增大,切削前角由正值变为负值,这个临界值就是最小切削深度。根据Chae,J[7]等人的研究,最小切削深度与刀具的刃口半径和刀具与工件间的摩擦因数有关。图4为不同回转半径R下的Rt,可以看出随着回转半径的增大,Rt曲折反复增长。

1.3刀尖半径与切削间距的影响

图5为不同刀尖半径r下的Rt,可以看出,总体上Rt 是随着刀尖半径r的增大而增大。理论上切削间距ε越小,工件的表面粗糙度越小,但会造成加工效率的降低,不同切削间距下的Rt如图6所示。

2金刚石飞刀铣削工艺参数优化

遗传算法(GA)仿照自然界的进化规律优化出结果,具有适应性好、全局搜索能力强、搜索含有并行性等优点[8]。选取n,ap,v,r,R,ε作为种群中个体的染色体,选择加工时间T和Rt作为目标函数,使用加权组合的方式将两个目标变量合成一个目标变量,并将这个目标变量作为适应度函数。使用轮盘赌方式作为选择算子,采用单点交叉方式作为交叉算子随机选择下一代个体。采用字符决定法作为变异算子按照设定的概率(一般为0.01~0.1)选择变异的个体。目标函数可以表示为:

其中:ωT和ωRt为本征权因子,代表目标函数的重要程度;ωT1和ωRt1为校正权因子;h为所需要切削工件材料的厚度;Tmax和Tmin分别为加工时间的最大值和最小值;Rtmax与Rtmin分别为Rt的最大值和最小值;L为加工长度;R1和R2为相邻切削行刀触点法矢量半径。

约束条件为:

其中:z进给和z间距分别为进给方向和切削间距方向的残留高度值。

3参数优化结果的数值验证

随机方法产生大小为100的初始族群,变异概率为0.04,迭代次数为300次,本征权因子为0.6,得出优化后的参数。实验采用的机床为Freeform705G超精密机床。表1为经验参数与优化参数比较。

4结论