基于机床输出功率平滑要求的切削参数优化-论文.pdf

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1、基于机床输出功率平滑要求的切削参数优化Cuttingparametersoptimizationbasedonthesmoothingofoutputpowerofmachinetoolspindle唐玮’，闫光荣’，梁晓震，周敏’，刘本刚TANGWei‘，YANGuang．rong，LIANGXiao．zhen，ZH0UMin。，LlUBen．gang(1．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191；2．中航工业沈阳飞机工业集团有限公司，沈阳110034)摘要：提供了一种有效的切削参数优化方法。对给定的机床数控加工代码，分别利用VERICUT软件提供的二次开发工具、滑动窗

2、口技术的时间序列分段方法和基于切削力经验公式的进给速度反推等方法对切削数据进行提取、处理和优化，从而使机床主轴功率达到平滑输出，最后输出优化后的加工代码。关键词：切削参数优化；VERICUT；仿真切削输出；功率平滑中圈分类号：TH164文献标识码：A文章编号：1009-0~34(2015)o7(上)-oo31-03Ooi：10．3969／J．issn．1009-0134．2015．07(上)．D9O引言的方法对切削进给速度进行优化，从而使机床主轴功率在数控加工过程中，保持机床主轴输出功率相对平达到平滑输出目的，最后输出优化后的加工代码。滑具有十分重要的实用价值。若机床的主轴输出功率过1

3、切削参数的优化模型低，会严重影响机床的切削加工效率。而当机床主轴输出功率过高时，可能会引起机床的振动，严重冲击机床1．1优化变量和刀具的平稳的平稳，影响零件的质量。因此，在数控当工件、刀具、机床参数都确定后，影响生产效率加工过程中，保持刀具轨迹几何不变的情况下，通过实的主要因素为主轴速度、进给速度、切削宽度和切削深时调整和优化切削进给速度，最大限度地保证机床主轴度【2]。对于已经编制完成的机床加工代码，刀具轨迹已功率输出曲线平滑，可以提高机床、刀具和工件的安全经确定，部分切削数据(如切削深度、切削宽度、主轴性和数控加工经济效益。转速和进给速度等切削数据)也就确定。在修改数控加一般而言，

4、传统加工参数选择是参照工厂生产中的工程序时为了不引起刀具轨迹的变化，以及避免刀具与一些经验数据，辅以必要的计算，但由于受到客观条件工件、夹具发生干涉、碰撞的情况，本文着重对切削速限制，所获取的数据一般都不是最优结果nl。如今随着度v进行优化完成输出平稳的优化目标。计算机辅助技术的不断发展，通过建立加工参数优化模1．2优化目标型，采用一定的优化算法进行切削参数优化，具有现实本文利用VERICUT仿真加工软件，在数控加工过可行性。程中得到数控加工的切削数据：主轴速度、进给速度、本文以数控加工的切削进给速度为优化变量，建切削宽度和切削深度等。利用经验公式得到加工过程中立了以机床输出功率相对平

5、滑为目标的优化模型。其中的实时输出功率P(t)=In】，以全部的功率数据所用到的优化步骤为：对给定的机床数控加工代码，作为统计样本，对切削速度v进行优化，使输出功率在VisualStudio开发平台上，利用VERICUT软件提供的P(t)尽可能接近于工艺人员按照需求设定的目标功率值二次开发工具OptipathAPI(optimizepath—applicationP。，即保证应用优化后的数控加工程序能够在进行加工programminginterface，优化程序编程接口)获取数控时使机床主轴输出功率达到平稳输出。加工过程中的切削宽度、切削深度、主轴转速和进给速度等切削数据，并使用切削力

6、经验公式得到数控加1．3约束条件工过程中的输出功率值，采用滑动窗1：3技术(Sliding机床主轴输出功率受所选机床的主轴转速、进给速Window，Sw)的时间序列分段算法对切削功率值进行度、切削扭矩、每齿进给量和进给力等因素限制。本文分段处理，然后在功率划分的基础上采用进给速度反推是对进给速度进行优化，因此应该满足使进给速度处在收稿日期：2015-03-1l基金项目：国家科技重大专项(2013zX04012021)作者简介：唐玮(1989一)，女，沈阳人，硕士研究生，主要从事数控加工方面的研究。第37卷第7期2015-07(上)【31】加工机床允许的最低和最高进给速度的范围之内，即：

7、表1部分重要二次开发函数voidopapisetinitialize孔￡m<17r