【摘 要】
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型腔铣削在3C产品加工和模具加工等行业中得到了广泛的应用。并且加工效率,加工质量,加工成本等一直都是数控加工领域中备受关注的研究热点,在粗加工过程中,加工效率和加工成
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型腔铣削在3C产品加工和模具加工等行业中得到了广泛的应用。并且加工效率,加工质量,加工成本等一直都是数控加工领域中备受关注的研究热点,在粗加工过程中,加工效率和加工成本被格外重视。目前国内外学者也提出了各种提升效率的方法,主要分为基于材料去除率模型的进给速度优化和基于切削力模型的进给速度优化。但是材料去除率模型是几何模型,不能完全反应物理层面上的问题,可能使得对进给速度的优化不够恰当;切削力模型虽然比较准确,但是建立模型时需要用到测力仪等昂贵的设备,成本太大,也难以应用到实际加工中。本文针对上述问题,开展了对基于历史数据的主轴功率仿真技术及进给速度优化方法的研究工作。首先,本文通过研究切削力与工艺参数之间的关系和切削力与主轴功率之间的关系,建立了主轴功率计算的理论模型。通过正交试验和多元线性回归方法求得了主轴功率计算模型中的待定系数。通过设计零件,进行加工实验,发现通过公式计算的功率与实际采集功率之间的误差基本在10%以内,验证了在特定条件下主轴功率计算模型的准确性和可行性。其次,定义了本文中历史数据的概念。确定了型腔铣削粗加工过程中优化目标和约束条件。基于上述主轴功率计算的理论模型,研究了基于历史数据的主轴功率仿真技术。随后根据该主轴功率仿真技术,设计了一套进给速度优化方案。通过实际加工,对比优化前后两次实验,效率提升了29.5%,功率波动性降低了16.61%,验证了该功率仿真技术和进给速度优化方案的可行性及有效性。本文根据上述优化方案的要点,基于C#编程语言开发了基于主轴功率分析的进给速度优化工具软件。该软件提供了交互式的可视化界面辅助用户进行进给速度的优化。
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