數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，所述方法包括如下步驟：1)確定模型優(yōu)化變量步驟；2)確定模型目標函數(shù)步驟；3)確立模型中約束條件步驟；4)使用遺傳算法確定切削用量；5)加工刀具步驟。本發(fā)明優(yōu)化了數(shù)控銑削中刀具切削用量的加工方法，使得刀具切削用量更加精確，從而提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，屬于機械加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著制造業(yè)數(shù)控制造技術(shù)的快速發(fā)展，生產(chǎn)自動化水平不斷提高，面對數(shù)量龐大的生產(chǎn)、配套和管理信息，如何有效管理品種多樣、規(guī)格各異的刀具，已成為企業(yè)面臨的新課題。刀具管理水平是衡量數(shù)控車間綜合集成制造能力的重要標志之一。借助計算機輔助刀具管理，對刀具的合理配置、有效使用、生產(chǎn)效率的提高及成本的降低都非常重要。機床切削用量的合理選擇影響到生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本和加工質(zhì)量，在機械工程領(lǐng)域是一個十分重要的研究課題。建立切削用量數(shù)學模型，并采用一定的算法進行優(yōu)化求解，是合理選擇切削用量的一種有效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，所述方法包括如下步驟:
I)確定模型優(yōu)化變量步驟；2)確定模型目標函數(shù)步驟；3)確立模型中約束條件步驟；4)使用遺傳算法確定切削用量；5)加工刀具步驟。本發(fā)明優(yōu)化了數(shù)控銑削中刀具切削用量的加工方法，使得刀具切削用量更加精確，從而提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]通過參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例，本發(fā)明的以上和其它方面及優(yōu)點將變得更加易于清楚，在附圖中:
[0005]圖1為本發(fā)明的數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法的切削用量優(yōu)化流程圖；
[0006]圖2為本發(fā)明的數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法的遺傳算法流程圖?！揪唧w實施方式】
[0007]在下文中，現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了各種實施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實施，且不應該解釋為局限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0008]在下文中，將參照附圖更詳細地描述本發(fā)明的示例性實施例。
[0009]參考附圖1，本發(fā)明涉及數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，所述方法包括如下步驟:1)確定模型優(yōu)化變量步驟；2)確定模型目標函數(shù)步驟；3)確立模型中約束條件步驟；4)使用遺傳算法確定切削用量；5)加工刀具步驟。本發(fā)明優(yōu)化了數(shù)控銑削中刀具切削用量的加工方法，使得刀具切削用量更加精確，從而提高生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0010]所述確定模型優(yōu)化變量步驟具體包括:本模型選取的優(yōu)化變量為每齒進給量fZ、銑削速度vc，輸出時優(yōu)化的切削用量換算成主軸轉(zhuǎn)速N、進給速度vf。
[0011]所述確定模型目標函數(shù)步驟包括:本模型的優(yōu)化目標為:
[0012]最大生產(chǎn)率目標函數(shù)為
[0013]
【權(quán)利要求】
1.數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，其特征在于: 所述方法包括如下步驟: .1)確定模型優(yōu)化變量步驟； .2)確定模型目標函數(shù)步驟； . 3)確立模型中約束條件步驟； . 4)使用遺傳算法確定切削用量； . 5)加工刀具步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，其特征在于: 所述確定模型優(yōu)化變量步驟具體包括:本模型選取的優(yōu)化變量為每齒進給量fz、銑削速度vc，輸出時優(yōu)化的切削用量換算成主軸轉(zhuǎn)速N、進給速度vf。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，其特征在于: 所述確定模型目標函數(shù)步驟包括:本模型的優(yōu)化目標為: 最大生產(chǎn)率目標函數(shù)為
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，其特征在于: 所述確立模型中約束條件步驟包括確立如下約束: .1)機床約束 a、主軸轉(zhuǎn)速范圍約束:銑削速度換算為轉(zhuǎn)速后，不能小于主軸最低轉(zhuǎn)速，也不能大于主軸最高轉(zhuǎn)速； b、主軸進給率范圍約束:每齒進給量和銑削速度換算為銑削進給速度后，即不能小于機床最小纟先削進給速度，也不能大于機床最大纟先削進給速度； C、主軸進給力約束:銑削扭矩不能超過主軸最大扭矩；d、合理的刀具壽命:加工時的刀具壽命不能超出切削手冊或其他資料推薦的范圍； e、機床有效功率約束:銑削功率不能大于機床的有效功率； 2)刀具夾具約束 加工時每齒進給量不得大于手冊推薦的最大值。 3)毛坯約束 每齒進給量不得小于手冊推薦的最小值。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，其特征在于:所述使用遺傳算法確定切削用量包括:首先，產(chǎn)生初始種群；接著計算個體的適應度；然后看該適應度是否滿足優(yōu)化原則，如果是，則列為最佳個體，如果不是則進入下一步；選擇適應度高的個體；對上述適應度高的個體進行交叉操作；對交叉操作結(jié)果進行變異操作；如果得到的變異結(jié)果不滿意，重新返回計算適應度步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)控銑削中刀具切削用量的優(yōu)化加工方法，其特征在于: 所述加工步驟包括:銑 削加工，然后進行測量與檢測。
【文檔編號】G06F17/50GK103500251SQ201310446224
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】曹巖, 杜江, 白瑀, 方舟, 姚慧 申請人:西安工業(yè)大學