亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        復(fù)雜曲面的數(shù)控銑削加工工藝參數(shù)優(yōu)化研究

        2021-06-11 13:45:06張紅梅張靜科彭文李志鵬王秀梅
        機(jī)電信息 2021年12期
        關(guān)鍵詞:數(shù)控加工精度成本

        張紅梅 張靜科 彭文 李志鵬 王秀梅

        摘 要:具有復(fù)雜曲面的工業(yè)產(chǎn)品已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)中重要的產(chǎn)品類型,提高其加工的精度和效率是各個(gè)廠家主要的技術(shù)難點(diǎn)之一?,F(xiàn)結(jié)合數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn),通過優(yōu)化數(shù)控銑削加工工藝參數(shù),提高加工復(fù)雜曲面的生產(chǎn)效率,降低加工成本。

        關(guān)鍵詞:復(fù)雜曲面;數(shù)控加工;精度;成本

        0? ? 引言

        工業(yè)產(chǎn)品包含的復(fù)雜曲面越多,對(duì)銑削加工工藝的精度要求就越高。采用數(shù)控方式加工復(fù)雜曲面時(shí),若加工參數(shù)選擇不合理,則可能產(chǎn)生大量超差報(bào)廢的零件,顯著增加企業(yè)的生產(chǎn)成本[1-2]。復(fù)雜曲面是由大量的自由曲面構(gòu)成的,故無法利用明確的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示復(fù)雜曲面的形式。目前,如何兼顧曲面的加工效率和質(zhì)量已經(jīng)成為數(shù)控加工技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。決定數(shù)控切削參數(shù)的主要因素包括:產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息、加工材料、加工工藝、切削刀具等,數(shù)控切削參數(shù)的選擇是數(shù)控生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵[3]。

        我國數(shù)控加工的應(yīng)用潛力及其優(yōu)勢并沒有被完全挖掘出來,就我國數(shù)控切削加工的平均效率而言,僅為發(fā)達(dá)國家的30%左右[4]。僅憑經(jīng)驗(yàn)選取數(shù)控加工切削參數(shù),只會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)加工效率低下、廢品率高、加工成本較高等問題。因此,充分挖掘數(shù)控加工的應(yīng)用潛力,對(duì)數(shù)控加工工藝切削參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究和科學(xué)優(yōu)化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

        1? ? 銑削參數(shù)選擇存在的問題

        銑削參數(shù)選擇不當(dāng)會(huì)直接影響設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及加工零件的質(zhì)量,具體表現(xiàn)如表1所示。

        2? ? 銑削加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法

        通過選擇設(shè)計(jì)變量x、目標(biāo)函數(shù)f(x)、約束函數(shù)g(x)構(gòu)建優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,利用數(shù)學(xué)規(guī)劃理論優(yōu)化銑削加工工藝參數(shù)。

        2.1? ? 數(shù)控銑削加工切削參數(shù)

        數(shù)控機(jī)床銑削各參數(shù)的關(guān)系如式(1)所示:

        式中:vc為切削速度(mm/min);d0為道具直徑(mm);n為主軸轉(zhuǎn)速(r/min);vf為進(jìn)給速度(mm/min);Z為銑刀的齒數(shù);fz為銑刀每個(gè)齒的進(jìn)給量(mm)。

        2.2? ? 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量

        在優(yōu)化變量時(shí),合理選擇設(shè)計(jì)變量是優(yōu)化設(shè)計(jì)的首要工作。在復(fù)雜曲面加工中,數(shù)控機(jī)床無法根據(jù)加工的要求實(shí)時(shí)調(diào)整加工參數(shù),加工中切削條件會(huì)存在較大的變化,但在特定路徑段內(nèi)切削條件的變化范圍較小。為降低優(yōu)化問題的復(fù)雜度,在一定的切削范圍內(nèi),可以用其中某一刀位點(diǎn)的切削情況來替代其他切削點(diǎn)位。因此,在加工過程中,可選定典型的切削線路并設(shè)定相應(yīng)的切削參數(shù),包括刀具行走的距離l、背吃刀量ap、切削步距ae,整個(gè)加工過程由n個(gè)路徑組成,得到設(shè)計(jì)參數(shù)的矢量為:

        x=[n1,vf1,ap1,ae1,…,ni,vfi,api,aei,…,nn,vfn,apn,aen]T? ?(2)

        2.3? ? 目標(biāo)函數(shù)

        生產(chǎn)加工的主要目的是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益,故以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益為原則,確定優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),列出相關(guān)切削參數(shù)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。

        (1)最高生產(chǎn)率目標(biāo)優(yōu)化函數(shù):

        式中:t為產(chǎn)品的加工時(shí)間(min/件);n為加工該零件需要的總路徑數(shù);t0為加工輔助時(shí)間(min/件);tc為換刀時(shí)間(min/次);vfi為進(jìn)給速度(mm/min);li為刀具的行進(jìn)距離(mm);fzi為銑刀每個(gè)齒的進(jìn)給量(mm);Cv、xv、yv、pv、qv、uv、kv、m為常值系數(shù);d0為道具直徑(mm);Z為銑刀的齒數(shù)。

        (2)最低成本目標(biāo)優(yōu)化函數(shù):

        式中:C為產(chǎn)品的加工成本(元);M為加工該零件的特定工序內(nèi)單位時(shí)間發(fā)生的費(fèi)用率(元/min);t0為加工該產(chǎn)品需要的相應(yīng)輔助時(shí)間(min/件);tm為切削時(shí)間(min/件);tc為加工零件所需的換刀時(shí)間(min/次);T為刀具的耐用度(min/個(gè));Ct為更換刀具需要的成本(元);Mtctm/T為平均到每件產(chǎn)品上換刀的成本(元)。

        (3)最大利潤目標(biāo)優(yōu)化函數(shù):

        平均利用率Pr為:

        Pr=(S-C)/t? ? ? ? ? (5)

        式中:S為單件產(chǎn)品的利潤(元)。

        利用線性加權(quán)組合法,根據(jù)以上3個(gè)目標(biāo)函數(shù)在整個(gè)零件加工過程中的重要程度,確定加權(quán)因子wi并乘以目標(biāo)函數(shù)fi(x),得到目標(biāo)函數(shù)為:

        2.4? ? 優(yōu)化切削參數(shù)的約束條件

        在進(jìn)行切削過程優(yōu)化時(shí),需要根據(jù)實(shí)際的加工條件和要求,提煉出切削過程中的約束條件,主要的約束條件如表2所示。

        2.5? ? 最優(yōu)化數(shù)學(xué)模型

        根據(jù)上文的研究,可以將優(yōu)化銑削加工參數(shù)的數(shù)學(xué)問題歸結(jié)為:

        min F(v1,fz1,…,vi,fzi,…,vn,fzn)

        s.t.Fi≤Ffmax,Pi≤Pmax,nmin≤≤nmax, i=1,2,…,n,vfmin≤vfmax,Ra≤Ramax? ? ? ? ? ?(7)

        式中:Fi為主機(jī)的切削力(N);vi為機(jī)床的進(jìn)給速度(mm/min);fzi為銑刀每個(gè)齒的進(jìn)給量(mm);Pi為機(jī)床的輸出功率(kW);d0為道具直徑(mm);nmin和nmax為機(jī)床主軸的最小和最大轉(zhuǎn)速(r/min);Ra為工件表面的粗糙度(μm);Z為銑刀齒的個(gè)數(shù)。

        3? ? 案例分析

        Mastercam是一種功能強(qiáng)、計(jì)算能力強(qiáng)大且應(yīng)用廣泛的CAD/CAM軟件,能夠勝任多種復(fù)雜曲面的粗、精加工,主要功能包括設(shè)計(jì)制造、機(jī)械加工、加工的仿真模擬等?;谠撥浖膹?fù)雜曲面數(shù)控加工工藝流程如圖1所示。

        為了驗(yàn)證本文提出的優(yōu)化方案,選擇尺寸70 mm×

        70 mm×30 mm的3Cr2w8V為毛坯材料,在XK5325萬能立式數(shù)控機(jī)床上加工一個(gè)煙灰缸,選擇OptiMil-XL優(yōu)銑控制器,約束條件中的極限條件如表3所示。

        參數(shù)優(yōu)化前后的主要指標(biāo)如表4所示。

        由表4可以看出,對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化后,所有工序完成的時(shí)間縮短了137 s,加工成本降低了8元,表面粗糙度得到了明顯改善。

        4? ? 結(jié)語

        本文結(jié)合數(shù)控機(jī)床的加工特點(diǎn),選擇加工復(fù)雜曲面產(chǎn)品時(shí)機(jī)床需要設(shè)定的主要參數(shù),對(duì)切削加工工藝參數(shù)的優(yōu)化方法進(jìn)行了研究。根據(jù)實(shí)際案例的對(duì)比分析,該方法提升了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1] 李佩偉.基于CAD/CAM的數(shù)控銑削加工技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通,2017(10):173.

        [2] 趙俊花,李麗,李玲玲,等.面向高效節(jié)能的復(fù)雜曲面分區(qū)數(shù)控銑削加工優(yōu)化方法[J].中國機(jī)械工程,2019,30(1):64-71.

        [3] 萬敏,張衛(wèi)紅.薄壁件周銑切削力建模與表面誤差預(yù)測方法研究[J].航空學(xué)報(bào),2005,26(5):598-603.

        [4] 于金,楊貴武.航空薄壁件銑削力有限元分析[J].機(jī)床與液壓,2011,39(21):136-137.

        收稿日期:2021-02-24

        作者簡介:張紅梅(1984—),女,甘肅張掖人,碩士,講師,從事數(shù)控技術(shù)教學(xué)工作。

        猜你喜歡
        數(shù)控加工精度成本
        2021年最新酒駕成本清單
        河南電力(2021年5期)2021-05-29 02:10:00
        溫子仁,你還是適合拍小成本
        電影(2018年12期)2018-12-23 02:18:48
        基于DSPIC33F微處理器的采集精度的提高
        電子制作(2018年11期)2018-08-04 03:25:38
        對(duì)數(shù)控加工課程教學(xué)方法的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
        商情(2016年39期)2016-11-21 09:52:03
        進(jìn)出瓶螺旋桿的螺旋線簡化設(shè)計(jì)及加工
        科技資訊(2016年18期)2016-11-15 20:12:18
        數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革研究
        GPS/GLONASS/BDS組合PPP精度分析
        改進(jìn)的Goldschmidt雙精度浮點(diǎn)除法器
        巧用磨耗提高機(jī)械加工精度
        河南科技(2014年14期)2014-02-27 14:11:53
        獨(dú)聯(lián)體各國的勞動(dòng)力成本
        理论片87福利理论电影| 久久精品国产亚洲av四叶草| 极品老师腿张开粉嫩小泬| 55夜色66夜色国产精品视频| 国产精品毛片无码久久| 国产精品一区二区三区蜜臀| 亚洲日本一区二区三区四区| 欧美精品videosex极品| 久久国产精品无码一区二区三区| 爱v天堂在线观看| 日本高级黄色一区二区三区| 精品国产麻豆免费人成网站| 精品亚洲aⅴ在线观看| 极品粉嫩小仙女高潮喷水视频 | 在线看亚洲十八禁网站| 女同av一区二区三区| 性生交片免费无码看人| 日本精品一区二区三区在线视频| 日韩美女av二区三区四区| 国产精品福利高清在线| 久久久受www免费人成| 精品国产香蕉伊思人在线又爽又黄| 少妇人妻偷人中文字幕| 亚洲成熟女人毛毛耸耸多| 性欧美暴力猛交69hd| 无码一区二区三区在| 夜夜高潮夜夜爽免费观看| 无码成人一区二区| 久久国产亚洲精品超碰热| 在线观看免费的黄片小视频| 精品无码一区二区三区爱欲| 日韩精品中文字幕无码一区| 精品丝袜国产在线播放| 亚洲中文av中文字幕艳妇| 和外国人做人爱视频| 亚洲综合五月天欧美| 91精品亚洲熟妇少妇| 国产内射爽爽大片视频社区在线| 伊人99re| 日本一区二三区在线中文| 中国少妇×xxxx性裸交|