高速铣削工件表面粗糙度的预测 被引量：17

1

作者 王义强 闫国琛 +1 位作者 王晓军 邓猛 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第11期131-133,137,共4页

表面粗糙度是衡量工件表面质量的重要指标。采用正交试验方法,利用圆环面铣刀对模具钢NAK80进行了高速铣削试验,测量了不同工艺参数下的工件表面粗糙度。将试验结果与人工智能中的BP神经网络结合,建立了表面粗糙度预测模型,用于预测不... 表面粗糙度是衡量工件表面质量的重要指标。采用正交试验方法,利用圆环面铣刀对模具钢NAK80进行了高速铣削试验,测量了不同工艺参数下的工件表面粗糙度。将试验结果与人工智能中的BP神经网络结合,建立了表面粗糙度预测模型,用于预测不同主轴转速、进给速度、切削深度、切削行距、刀具倾角时被加工工件的表面粗糙度,并通过MATLAB图形用户界面设计了表面粗糙度预测软件。结果表明,该预测模型及其封装后的软件可用于加工前工件表面粗糙度的预测。 展开更多

关键词 高速铣削 表面粗糙度 预测 圆环面铣刀 人工神经网络

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基于定向距离理论的五轴加工刀具轨迹规划算法 被引量：6

2

作者 尹业熙 秦衡峰 周后明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第22期2681-2688,共8页

针对环形刀五轴加工自由曲面的残留误差问题,在传统等残留高度算法的基础上,提出了一种基于定向距离理论的等最大残留高度刀具轨迹规划算法。首先根据微分几何理论计算已知刀触点的初始侧向行距,并在侧向行距方向进行偏置得到相邻刀触点... 针对环形刀五轴加工自由曲面的残留误差问题,在传统等残留高度算法的基础上,提出了一种基于定向距离理论的等最大残留高度刀具轨迹规划算法。首先根据微分几何理论计算已知刀触点的初始侧向行距,并在侧向行距方向进行偏置得到相邻刀触点;然后以基于定向距离理论的残高误差计算模型对相邻刀触点间的实际残高值进行计算;最后通过迭代计算规划出等最大残留高度的相邻刀具轨迹。如此循环,从而获得整个曲面的刀具轨迹。实验结果表明,相对于商用软件MasterCAM9.0,该算法在充分保证曲面加工质量的同时最大限度地减小了刀具轨迹的总长度,从而提高了加工效率。 展开更多

关键词 环形刀 自由曲面 等最大残留高度 定向距离理论 刀具轨迹规划

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三角网格曲面环形刀五轴加工宽行距刀具路径生成方法 被引量：5

3

作者 陈良骥 赵波 +1 位作者 马龙飞 高飞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期392-403,共12页

针对三角网格曲面五轴数控加工中普遍使用的截平面法加工行距较窄、加工效率较低的问题,提出一种可变行距的宽行加工刀具路径生成方法。首先,以三角网格数据重构为基础,提出一种基于KdTree网格区域划分的求交算法,实现了网格数据点的快... 针对三角网格曲面五轴数控加工中普遍使用的截平面法加工行距较窄、加工效率较低的问题,提出一种可变行距的宽行加工刀具路径生成方法。首先,以三角网格数据重构为基础,提出一种基于KdTree网格区域划分的求交算法,实现了网格数据点的快速获取;然后,分析环形刀及三角网格曲面的几何特性,在无曲率干涉条件下提出通过改变侧倾角并优化前倾角使刀具有效切削半径最大化的方法,获得以加工行距最大化为优化目标的最佳刀具倾角组合;最后,结合三角网格曲面的特性建立一种环形刀刀具离散模型,并提出了相应的干涉检测与修正方法。仿真实验表明,在相同加工条件下,本文加工行距优化方法较现有方法明显增大了加工行距、提高了加工效率,而且所提出的刀具干涉与修正处理方法能有效避免局部刀底干涉及全局刀杆干涉现象的发生。 展开更多

关键词 五轴数控加工 三角网格曲面 环形刀 加工行距 干涉处理

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复杂曲面的五轴加工无干涉刀具路径生成技术研究 被引量：3

4

作者 曾志迎 贾育秦 +2 位作者 袁金鹏 李坤 闵学习 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第10期5-9,共5页

基于微分几何理论,对复杂曲面环形刀无干涉刀具路径生成算法进行研究,对复杂曲面进行曲面划分,在此基础上建立环形刀五轴加工模型,进行走刀步长、加工行距和相邻刀触点等的计算,并提出通过选择最佳刀具尺寸和改变刀具姿态进行干涉避免... 基于微分几何理论,对复杂曲面环形刀无干涉刀具路径生成算法进行研究,对复杂曲面进行曲面划分,在此基础上建立环形刀五轴加工模型,进行走刀步长、加工行距和相邻刀触点等的计算,并提出通过选择最佳刀具尺寸和改变刀具姿态进行干涉避免的方法。与其它环形刀刀具路径生成算法相比,本文提出的算法具有更高的准确性和可靠性。 展开更多

关键词 复杂曲面 环形刀 刀具路径 干涉避免

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基于遗传算法的多点切触刀位优化算法 被引量：1

5

作者 左远征 黄常标 张絮晖 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期2449-2459,共11页

针对目前五轴数控加工环形刀具多点切触刀位优化算法计算效率不高、切削带宽尚有提升空间的问题,提出一种基于遗传算法的多点切触刀位计算方法。为避免局部干涉,在将初始环形刀具模型和刀位优化区域变换到指定位置的基础上,精确计算给... 针对目前五轴数控加工环形刀具多点切触刀位优化算法计算效率不高、切削带宽尚有提升空间的问题,提出一种基于遗传算法的多点切触刀位计算方法。为避免局部干涉,在将初始环形刀具模型和刀位优化区域变换到指定位置的基础上,精确计算给定倾斜角、侧偏角的离散刀具模型与刀位优化区域曲面之间的最短有向距离。为精确计算切削带宽,将刀具模型移动最短有向距离后,与刀位优化区域曲面的等残留高度偏置曲面进行求交,获得近似于实际的切削带宽。以切削带宽为优化目标,以倾斜角、侧偏角为编码变量,采用遗传算法寻优获得最大切削带宽所对应的刀位倾斜角、侧偏角。算法运算实例表明,所提算法能够有效实现环形刀具的五轴加工刀位优化,最优刀位对应的切削带宽更大,计算效率也更高。 展开更多

关键词 五轴数控加工 环形刀具 多点切触 遗传算法 最短有向距离

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圆环面铣刀高速铣削S50C模具钢的工艺参数研究

6

作者 王义强 闫国琛 +2 位作者 袁修华 谷岩 杨林霖 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1091-1096,共6页

为了探究高速铣削过程中工艺参数对表面粗糙度的影响规律,采用多因素正交试验方法对常用模具钢S50C进行高速铣削试验,测量了使用圆环面铣刀铣削加工时不同主轴转速、进给速度、切削深度、切削行距、刀具倾角下加工工件的表面粗糙度,利... 为了探究高速铣削过程中工艺参数对表面粗糙度的影响规律,采用多因素正交试验方法对常用模具钢S50C进行高速铣削试验,测量了使用圆环面铣刀铣削加工时不同主轴转速、进给速度、切削深度、切削行距、刀具倾角下加工工件的表面粗糙度,利用人工神经网络结合遗传算法建立了表面粗糙度预测与工艺参数优选模型,并且对模型的有效性进行了验证。结果表明,此方法可以用于切削加工前表面粗糙度的预测与工艺参数的优选,同时也为其他材料加工工艺参数的研究提供了方法。 展开更多

关键词 机械制造工艺与设备 高速铣削 圆环面铣刀 工艺参数 人工神经网络 遗传算法

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带角圆铣刀在曲面NC加工中的工作姿态问题

7

作者 唐余勇 任秉银 +1 位作者 吴昌祚 詹为渊 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 1999年第3期247-249,共3页

给出了带角圆铣刀在曲面凹向行距的双曲域或椭圆域ＮＣ加工中铣刀工作姿态相关公式和行距定量计算模型，纠正了有关文献的疏漏，并用简例进行了验证，为带角圆铣刀正确选用提供了依据．

关键词 带角圆铣刀 NC加工 几何模型 工作姿态 铣刀

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一种圆环面刀具五坐标端铣加工局部干涉检测算法

8

作者 谭建新 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第3期94-96,103,共4页

对圆环面刀具五坐标端铣加工复杂曲面的特性进行了深入分析。在此基础上,提出了一种快速的局部干涉检测算法,首先计算圆环面刀具圆环面的环心圆到工件曲面之间的最小距离,然后将该最小距离与圆环面刀具的圆角小半径进行比较,以实现对局... 对圆环面刀具五坐标端铣加工复杂曲面的特性进行了深入分析。在此基础上,提出了一种快速的局部干涉检测算法,首先计算圆环面刀具圆环面的环心圆到工件曲面之间的最小距离,然后将该最小距离与圆环面刀具的圆角小半径进行比较,以实现对局部干涉的判断,并通过调整刀轴矢量对发生局部干涉的刀位进行处理。算例表明,所提出的干涉检测不仅正确稳定,而且具有很高的效率。 展开更多

关键词 干涉检测 端铣 五坐标 圆环面刀具

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环形铣刀五轴加工切削力预测

9

作者 宁晓琦 曹启超 +2 位作者 杜娟 闫献国 智红英 《工具技术》 2018年第6期66-70,共5页

通过对环形铣刀的几何特性进行分析,考虑五轴加工中的前倾角和侧偏角,运用实体—解析法获得五轴加工中刀具与工件的切削域,并将环形铣刀沿刀轴方向离散成诸多圆盘,将圆盘投影至切削域中,从而获得刀具在不同旋转角度中的切入和切出角。... 通过对环形铣刀的几何特性进行分析,考虑五轴加工中的前倾角和侧偏角,运用实体—解析法获得五轴加工中刀具与工件的切削域,并将环形铣刀沿刀轴方向离散成诸多圆盘,将圆盘投影至切削域中,从而获得刀具在不同旋转角度中的切入和切出角。建立了五轴加工中的切削力模型,并对9组不同倾角下的切削力进行仿真与试验。结果表明,试验所测得的切削力与MATLAB仿真预测下的切削力具有一致的吻合性,验证了环形铣刀五轴切削力模型的正确性。 展开更多

关键词 环形铣刀 切入—切出角 切削力

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可有效降低表面残留高度的新型环形刀具设计

10

作者 姜志鹏 刘献礼 +2 位作者 李茂月 岳彩旭 李姣 《工具技术》 2014年第7期34-37,共4页

针对工厂实际加工编程时用环形刀进行大切深加工造成的加工后表面残留高度过大且不均,在初次荒加工后需要建立残留模型进行二次荒加工的情况,对环形刀的R角刃形进行优化设计,设计出一种有效降低被加工工件表面残高的大切深高效铣削刀具... 针对工厂实际加工编程时用环形刀进行大切深加工造成的加工后表面残留高度过大且不均,在初次荒加工后需要建立残留模型进行二次荒加工的情况,对环形刀的R角刃形进行优化设计,设计出一种有效降低被加工工件表面残高的大切深高效铣削刀具。以D20R1.5的环形刀为例,理论上该新型刀具比原环形刀加工后的表面残高降低了2.54倍。 展开更多

关键词 残留高度 大切深 新型环形刀

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航空发动机复杂曲面零件数控加工刀具轨迹规划研究分析 被引量：8

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作者 程耀楠 安硕 +1 位作者 张悦 李海超 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2013年第5期30-36,共7页

整体叶盘等复杂曲面零件是航空发动机中的核心零件,其数控加工技术中的关键是刀具轨迹的规划技术.本文针对当今国内外复杂曲面的数控加工刀具轨迹规划的研究现状和发展进行了分析.主要对复杂曲面数控加工中三种主要刀具的轨迹规划进行... 整体叶盘等复杂曲面零件是航空发动机中的核心零件,其数控加工技术中的关键是刀具轨迹的规划技术.本文针对当今国内外复杂曲面的数控加工刀具轨迹规划的研究现状和发展进行了分析.主要对复杂曲面数控加工中三种主要刀具的轨迹规划进行了对比分析,并对刀具轨迹规划中的关键技术进行了分析,包括:轨迹拓扑、轨迹参数、干涉避免和刀轴控制的算法理论和适用特点,并对刀具轨迹规划中的曲线插补和刀具组合方向进行了分析和展望,为后续研究提升零件数控加工效率和质量打下了基础. 展开更多

关键词 复杂曲面 刀具轨迹规划 球头刀 平底刀 环形刀

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平头铣刀与带角圆铣刀的选择

12

作者 韩晓东 唐余勇 吴昌祚 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第1期35-37,共3页

根据平头铣刀和带圆角铣刀在NC加工中的状态，分析各自的优势，建立了相应的几何模型，并用计算机模拟作出了定性分析，得到了一系列有价值的结果，为NC加工复杂曲面提供刀具选择的依据．

关键词 NC加工 平头铣刀 带角圆铣刀 几何模型 复杂曲面

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类回转体曲面数控加工刀位轨迹规划 被引量：3

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作者 蔡永林 赵明波 王恒 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第21期38-43,共6页

针对类回转体曲面高速进给数控加工,提出螺旋线驱动方式下圆环刀具加工轨迹的规划方法。构造螺旋线作为类回转体曲面的导动线,根据曲面上已知接触点轨迹的切线方向估算后续导动点对应的初始接触点。计算初始接触点处圆环刀具的刀心位置... 针对类回转体曲面高速进给数控加工,提出螺旋线驱动方式下圆环刀具加工轨迹的规划方法。构造螺旋线作为类回转体曲面的导动线,根据曲面上已知接触点轨迹的切线方向估算后续导动点对应的初始接触点。计算初始接触点处圆环刀具的刀心位置,再计算初始刀心位置与后续导动点对应的目标刀位点分别在圆周方向以及轴向的距离差值,利用相邻刀位点与相邻接触点存在的准相似关系,得到接近目标接触点的搜索方向和步长,经过迭代得到目标接触点和刀位点。在分析接触点处曲面曲率和圆环刀曲率的基础上,给出圆环刀加工误差计算方法。将所提出的算法用于鞋楦的五轴数控轨迹规划中,计算结果表明,该算法搜索效率较高,具有理论和实际应用价值,并通过鞋楦的五轴数控加工试验验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 类回转体曲面 圆环刀具 轨迹规划 数控加工

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环面蜗杆副的设计和制造工艺

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作者 郝树华 赵杏根 韩雄一 《纺织器材》 2019年第S01期17-19,共3页

为改善棉纺环锭细纱机蜗杆副传动的平稳性和可靠性,分析采用环面蜗杆副传动的优缺点;指出该蜗轮、蜗杆啮合齿数较多、齿廓间易形成油膜、承载能力大、效率高、磨损少,但是其蜗杆副的节圆不是圆柱面,而是用蜗轮节圆的一段圆弧绕蜗杆轴线... 为改善棉纺环锭细纱机蜗杆副传动的平稳性和可靠性,分析采用环面蜗杆副传动的优缺点;指出该蜗轮、蜗杆啮合齿数较多、齿廓间易形成油膜、承载能力大、效率高、磨损少,但是其蜗杆副的节圆不是圆柱面,而是用蜗轮节圆的一段圆弧绕蜗杆轴线回转所得的圆弧回转体表面,制造工艺较复杂,加工蜗轮用的专用滚刀要向工具厂高价订购,而通过利用Y38型滚齿机及设计专用刀盘与车齿刀加工环面蜗杆,利用结构简单的双刀环面飞刀切削环面蜗轮,能保证蜗轮、蜗杆的精度和表面粗糙度。 展开更多

关键词 环面蜗杆副 蜗杆 蜗轮 环面飞刀 刀盘

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关于柱状带角圆的等螺距铣刀 被引量：1

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作者 杨新 唐余勇 李伟 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2000年第1期38-41,共4页

集中探讨了带角圆的柱状螺旋沟铣刀之刃口为等螺距螺旋线时的刃口设计及其NC加工中的几个问题，为这类铣刀的研制提供了全面性的参考．

关键词 带角圆铣刀 刃口曲线 NC加工 等螺距铣刀

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