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基于数控车削加工仿真的切削用量优化研究

孙磊  
【摘要】: 随着数控技术的逐步普及,数控加工仿真及优化技术得到越来越广泛的应用,提高数控加工的效率已经成为当今机械行业的重要研究课题之一。通过计算机对加工过程进行仿真,能够在真实制造之前在虚拟环境中进行零件的数控加工,从而检查数控程序的正确性、合理性,自动优化切削参数,最终达到缩短产品开发周期、降低生产成本、提高产品质量和生产效率的目的。 在搜集和阅读了大量的有关资料的基础上,针对基于刀位点数据的数控加工几何仿真存在的不考虑切削用量的问题,对驱动数控车削仿真的数控程序中的切削用量优化进行了分析和研究。 在分析数控程序及数控车削编程特点的基础上,研究了数控程序中切削参数的提取与切削用量的存储问题,给出了参数提取及存储的方法。以提取出的切削用量为优化对象,运用切削理论经验公式建立了切削用量优化的目标模型及约束条件,采用复合形算法设计了求解程序,并针对复合形法可能收敛于局部最小点的缺点,设计了多次求解取最小值的弥补措施。通过添加程序段的方法将优化求解后的切削用量存入数控程序中,实现了对驱动车削仿真的数控程序的优化。 在以上研究基础上,以Visual C++.NET 2003为工具,开发了数控加工仿真切削用量优化原型系统,实现了数控切削用量的提取、优化和存储的可视化操作。设计开发了刀具数据库,利用ADO技术实现了系统与刀具库之间刀具信息的管理和传递。最后通过实例对系统进行了测试,初步验证了研究方法及算法的有效性和正确性。


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