數控立銑加工仿真與優(yōu)化.pdf

1、隨著科學技術的飛速發(fā)展，特別是在模具的生產中，多品種、中小批量產品生產的比重明顯增加。各領域對其隨需裝備在性能、質量、成本、周期等方面要求不斷提高，其結構件以及重要零部件的結構呈現(xiàn)出大型化、復雜化、薄壁化和精密化的發(fā)展趨勢，并且越來越多地采用整體毛坯經過數控切削加工而成，大力提高零部件數控切削加工效率，是實現(xiàn)上述目標的關鍵。傳統(tǒng)的零件數控加工中一般都依靠經驗選擇比較保守的、恒定的進給速度，這樣雖然有利于機床加工的穩(wěn)定性和產品表面粗糙度的

2、保證，但在要求不嚴格的粗加工中，選擇這樣保守的加工參數大大的降低了加工效率，增大了產品成本。 本文針對在模具加工中經常用到的立銑刀以及圓刀片銑刀，進行了基于瞬時銑削力仿真的進給速度優(yōu)化研究。 首先設計了數控加工仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)讀取分析后處理產生的NC代碼，計算加工過程中刀具經過的空間坐標點，根據點的坐標繪制刀具軌跡，并把軌跡動態(tài)顯示。同時可以檢查NC代碼的正確性，最后把程序傳輸到機床進行加工。 在銑削幾何仿真的基

3、礎上，建立了包括剪切力和刃口力的平頭銑刀瞬時微元力模型和整體力模型。利用銑削試驗的數據用最小二乘法計算得到模型中的各個銑削力系數。將幾何仿真得到的幾何參數代入銑削力模型，即可得到各個刀位點上的銑削力。 以仿真得到的力為依據，針對各個刀位點不同的切削載荷，求出對應的進給速度，再將每段刀位點軌跡上的進給速度統(tǒng)一。最后將優(yōu)化好的值反寫到NC代碼的相應位置上，優(yōu)化完成。 最后設計實例驗證，試驗結果表明，本文提出的方法在保證加工質