[發明專利]一種基于優化變量的十字軸加工方法

無效

• 申請號: 201310449570.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103522008A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 肖軼;李業農;周開俊;張麗萍;徐呈藝
• 申請（專利權）人: 南通職業大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;G06F17/10
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

1.一種基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）設計粗加工的優化變量，以切削速度v₁，進給量f，背吃刀量a_p為優化變量；

（2）以單位時間內最大金屬切除量為粗車目標函數，粗車目標函數為Z_w＝1000v₁·f·a_p，v₁為切削速度，f為進給量，a_p為背吃刀量；

（3）根據粗加工的約束條件得到最優的切削速度v₁和進給量f，并以此進行粗加工；

（4）設計銑削的優化變量，以銑削速度v₂，每齒進給量f_z，背吃刀量和銑削寬度為優化變量；

（5）以最大加工生產率為優化目標函數，優化目標函數為d為端面的直徑，L為工件的銑削長度，Z為刀具齒數，v₂為銑削速度，f_z為每齒進給量；

（6）根據銑削的約束條件得到最優的銑削速度v₂和每齒進給量f_z，并以此銑削十字軸端面。

2.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（3）中粗加工的約束條件中的車床切削速度約束為車床的切削速度v₁在車床允許的最小切削速度和最大切削速度之間。

3.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（3）中粗加工的約束條件中的車床進給量約束為車床的進給量f在車床允許的最小進給量和最大進給量之間。

4.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（3）中粗加工的約束條件中最大切削力在車床主軸的最大切削力范圍內，最大切削功率在機床所能提供的最大切削功率內。

5.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（3）中粗加工的約束條件中刀具耐用度與切削用量直接關系如下：其中，m、C_v、K_v、x_v、y_v為切削系數和切削力指數，T為刀具耐用度。

6.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（1）設計優化變量時將背吃刀量a_p作為已知值。

7.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（6）中銑削的約束條件中銑削速度約束為銑削速度v₂滿足其中，n_min為銑床主軸的最低轉速，n_max為銑床主軸的最高轉速。

8.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（6）中銑削的約束條件中銑削每齒進給量約束為銑削每齒進給量滿足其中，v_fmin為銑床最小進給速度，v_fmax為銑床最大進給速度。

9.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（6）中銑削的約束條件中切削力小于銑床主軸的最大切削力，銑削功率小于銑床的有效功率；表面粗糙度不小于幾何殘留面積的高度。

10.根據權利要求1所述的基于優化變量的十字軸加工方法，其特征在于，所述步驟（4）設計優化變量時將背吃刀量和銑削寬度作為已知值。