[發明專利]一種銑削力模型工藝參數的優化方法

有效

• 申請號: 201310374529.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103433807A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 遲玉倫;李郝林;張喆
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09;G06F17/50
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種銑削力學模型工藝參數的優化方法，基于正交實驗平臺的，對銑削加工平均銑削力模型中各方向切削力系數和刃口力系數的值進行優化，所述正交實驗平臺包括：刀具；機床；工件；三向力傳感器；數據采集卡；計算機；

其中，各方向切削力系數和刃口力系數包括：刀具切向切削力系數、刀具徑向切削力系數、刀具軸向切削力系數、刀具切向刃口力系數、刀具徑向刃口力系數以及刀具軸向刃口力系數；

所述刀具通過刀柄固定在所述機床的主軸上，所述工件通過螺栓安裝在所述三向力傳感器上，所述三向力傳感器通過T型螺栓固定在所述機床的工作臺上，所述三向力傳感器獲得的力信號通過所述數據采集卡由計算機采集獲得，其特征在于，通過以下步驟對銑削力學模型的工藝參數進行優化并得到優化后的銑削力學模型：

（1）對所述正交實驗平臺的所述機床設定主軸轉速、進給轉速、銑削深度和銑削寬度的參數進行銑削實驗，由所述三向力傳感器記錄并計算銑削三個方向上的平均銑削力；

（2）繼續設定不同的所述主軸轉速、進給轉速、銑削深度和銑削寬度的參數進行復數次實驗，并依次記錄銑削三個方向上的平均銑削力；

（3）對銑削各方向切削力系數和刃口力系數的值的約束條件，設定目標優化函數δ_min：

δmin=min(Σi=1n(F‾xi-Fxi)2+Σi=1n(F‾yi-Fyi)2+Σi=1n(F‾zi-Fzi)2]]>

其中，F_xi、F_yi和F_zi分別表示一次銑削實驗中三個方向銑削力的實驗測量值，分別表示三個方向平均銑削力，n表示實驗的次數，并使得目標優化函數δ_min取最小值；

（4）將所述銑削各方向切削力系數和刃口力系數進行正規化計算；

（5）使用遺傳算法對所述銑削各方向切削力系數和刃口力系數進行優化，所述遺傳算法的參數包括：世代數，個體數，一個變量個體的位長，交叉率和突然變導率；

（6）將進行遺傳算法優化后的所述銑削各方向切削力系數和刃口力系數值代入平均銑削力公式，計算得到平均銑削力，從而得到平均銑削力模型。