数控加工参数优化的研究现状与进展

《数控加工参数优化的研究现状与进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、数控加工参数优化的研究现状与进展木ResearchandDevelopmentofOptimizationofNCMachiningParameters华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室高亮杨扬李新宇【摘要】分析了数控加工参数优化的必要性以及目前数控加工参数优化的研究现状，指出了当前数控加工参数优化研究中存在的问题、可能的解决途径以及发展趋势，并提出了几个有代表性的研究方向。关键词：数控加工参数优化优化模型优化算法IABSTRACT】Thenecessityandresearchdevelop—mentoftheoptimiz

2、ationofNCmachiningparametersisanalyzed．Problems，probablesolutions，developmenttrendoftheoptimizationresearchofNCmachiningparametersarereviewed．Andsomeusefulresearchdirectionsarepro-posed．Keywords：NCmachiningParameteroptimiza-tionOptimizationmodelOptimizationalgorithm数控加工是

3、一种可编程的由数字和符号实施控制的自动加工过程。数控机床仍采用刀具和磨具对材料进行切削加工，但在控制切削运动等方面与传统切削加工存在本质差别，其主要特点如下：(1)加工的零件精度高；(2)生产效率高；(3)特别适合加工形状复杂的轮廓表面；(4)有利于实现计算机辅助制造；(5)初始投资大，加工成本高¨】。数控加工的优化问题包括加工路径和工艺参数的优化等方面，其中加工路径的优化是前提。对加工路径的生成和优化进行了大量研究并取得了很多成果，出现了多种路径规划方式。而对工艺参数的优化则相对研究较少，本课题旨在研究数控加工参数优化的问题。数控加工

4、参数的选择关系到加工系统的生产率、生产成本以及产品的加工质量，是现代制造技术迫切需要解决的重要课题。通过建立加工参数优化模型，采用一定的优化算法进行参数寻优，得到参数的最优解，是合理选择加工参数的一种有效方法。这为加工参数的合理选择提供了科学的方法，同时避免了查手册或经验选·难加工航空零件的数字化制造基础(973)项目(2011CB706804)资助。48航宅制造技术·2010年第22期择参数的局限性。国内外对数控加工参数优化已经开展了研究并取得了一定成果。总结已有的研究成果，找出现有研究的不足，这对于明确今后的研究方向有十分重要的意义

5、。本课题在对已有成果进行归纳和分析的基础上对数控加工参数优化进行综述，并指出了几个有代表性的研究方向。1数控加工参数优化的发展、存在问题以及必要性研究1．1数控加工参数优化的发展1．1．1数控加工的发展自20世纪中期数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量、结构较复杂、精度要求较高、需要频繁改型、价格昂贵不允许报废、要求精密复制、需要缩短生产周期以及要求100％检验的零件。与传统的切削加工相比，数控加工实现了加工效率与加工质量的统一，形成了切削力小、加工效率高、

6、加工质量好的技术优势。随着科学技术的发展，对零件加工质量的要求也越来越高。FMS和CIMS的兴起对机床数控系统提出了更高的要求，现代数控加工正在向高速化、高精度化、高可靠性、高柔性化、高一体化、网络化和智能化等方向发展。1．1．2工艺参数优化的发展数控技术作为先进制造的关键，其加工质量与效率和切削加工参数的合理选择有着十分重要的联系。制造过程中有2大主要实际问题：一是确定满足一定生产质量要求或技术规格的alto参数值；另一个是利用现有资源最大化制造系统的性能指标口l。影响数控加工效率的因素很多，主要包括工艺系统设计、工艺过程设计、加工过

7、程管理和加工参数选择等几个方面。由于加工参数选择几乎不涉及任何管理问题和人为因素，任何制造企业都可以直接使用，因此，采用科学方法来选择加工参数以实现生产效率最大化具有显著的现实意义。长期以来，人们在选择加工参数方面积累了丰富的经验数据。虽然这些数据非常宝贵，但由于它们局限于某些特定的应用场合，一旦机床一刀具一工件组合情况发生改变，这些经验数据就变得不可用。随着新材料、新技术、新工艺的不断涌现，工艺参数优化研究在朝着高性能、高功能、高智能方向发展：数控切削向高性能切削方向发展；优化模型向高功能方向发展；优化方法向高智能方向发展。建立科学合

8、理的工艺参数优化方法，进而选择合适的工艺加工参数是提高数控加工效率的重要途径。1．2数控加工参数优化存在的问题以及必要性研究传统加工参数选择是参照工厂生产中的一些经验数据，辅以必要的计算，但由于受到人的客观