[發(fā)明專利]一種中低速柴油機(jī)關(guān)鍵孔系加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011361249.7
• 申請(qǐng)日: 2020-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN112486091B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周宏根;艾杼樺;李純金;李國(guó)超;朱明濤;馮豐;曹利平;田銳敏;楊帆;劉艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/19
• 分類號(hào): G05B19/19
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種中低速柴油機(jī)關(guān)鍵孔系加工方法，對(duì)機(jī)身加工工藝流程展開分析,確定了機(jī)身加工關(guān)鍵工序，對(duì)船用柴油機(jī)機(jī)身孔系加工工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，保證機(jī)身孔系質(zhì)量，通過VERICUT數(shù)控仿真軟件優(yōu)化了刀具路徑，減少了一部分船用柴油機(jī)關(guān)鍵孔系的加工時(shí)間，同時(shí)，利用工序集中原則且基于約束條件的圖論法推導(dǎo)出最佳的裝夾方案，得到最小的機(jī)身裝夾次數(shù)和換刀次數(shù)，最終在保證機(jī)身關(guān)鍵孔系質(zhì)量的前提下提高機(jī)身關(guān)鍵孔系加工的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及船用柴油機(jī)機(jī)身孔系加工領(lǐng)域，特別涉及一種中低速柴油機(jī)關(guān)鍵孔系加工方法。

背景技術(shù)

近年來,在制造行業(yè)中船用柴油機(jī)機(jī)身等許多精密零部件都存在著加工難度大,加工精度要求高,單件價(jià)值高,錯(cuò)誤加工損失巨大等問題。船用柴油機(jī)是船舶的心臟而柴油機(jī)機(jī)身作為船用柴油機(jī)的核心部件,其加工質(zhì)量直接決定著船舶的使用性能和運(yùn)行性能。因此,船用柴油機(jī)機(jī)身零件在投入實(shí)際大批量生產(chǎn)之前,都必須進(jìn)行首件試切,以檢驗(yàn)數(shù)控程序及工藝規(guī)劃的合理性,首件試切周期長(zhǎng),所耗費(fèi)的人力和物力都比較大,且采用傳統(tǒng)加工參數(shù)選取方法存在零件加工效率低及零件生產(chǎn)成本高等問題,加工參數(shù)選取不合理也會(huì)造成數(shù)控機(jī)床利用率不高,限制加工機(jī)床生產(chǎn)效率,延長(zhǎng)產(chǎn)品生產(chǎn)周期。

曲軸孔孔系、凸輪軸孔孔系和氣缸孔孔系作為船用柴油機(jī)機(jī)身的關(guān)鍵孔系，其加工過程受加工工藝的影響，加工位置難以保證，而機(jī)身關(guān)鍵孔系的加工質(zhì)量又直接影響柴油機(jī)的性能，且目前機(jī)身孔系加工工藝的制定往往是憑借工藝人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，使得孔系加工過程長(zhǎng)期處于保守工作狀態(tài)，限制了加工設(shè)備性能的發(fā)揮，造成了實(shí)質(zhì)性的浪費(fèi)。

因而對(duì)于給定的柴油機(jī)機(jī)身,快速高效的對(duì)加工工藝進(jìn)行優(yōu)化對(duì)于一個(gè)企業(yè)來說就顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種中低速柴油機(jī)關(guān)鍵孔系加工方法，能夠在保證機(jī)身關(guān)鍵孔系質(zhì)量的前提下優(yōu)化加工過程中的機(jī)身裝夾規(guī)劃路徑，提高機(jī)身關(guān)鍵孔系加工的效率。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種中低速柴油機(jī)關(guān)鍵孔系加工方法，其特征在于：包括有以下步驟：

S1：確定影響柴油機(jī)機(jī)身孔系加工質(zhì)量的主要加工工藝參數(shù)；

S2：采用主要加工工藝參數(shù)制定柴油機(jī)機(jī)身關(guān)鍵孔系的加工工藝流程；

S3：以船用柴油機(jī)機(jī)身為研究對(duì)象，建立VERICUT數(shù)控仿真模型；

S4：以船用柴油機(jī)機(jī)身數(shù)控銑削加工為研究對(duì)象，建立船用柴油機(jī)機(jī)身加工工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，獲取優(yōu)化加工工藝參數(shù)并對(duì)優(yōu)化算法在VERICUT數(shù)控軟件上進(jìn)行驗(yàn)證；

S5：通過優(yōu)化后的加工工藝參數(shù)，優(yōu)化機(jī)身關(guān)鍵孔系加工工藝流程的裝夾路徑。

作為優(yōu)選，所述S1中確定影響柴油機(jī)機(jī)身關(guān)鍵孔系加工質(zhì)量的主要加工工藝參數(shù)的具體步驟包括有：

S1.1：通過工藝分析建立工藝知識(shí)的結(jié)構(gòu)化模型；

S1.2：將工藝知識(shí)的結(jié)構(gòu)化模型顯示化、邏輯化和數(shù)字化；

S1.3：對(duì)工藝知識(shí)進(jìn)行分類，采用相匹配的表達(dá)方式對(duì)工藝知識(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)，形成工藝知識(shí)庫(kù)；

S1.4：使用工藝知識(shí)庫(kù)確定影響柴油機(jī)機(jī)身關(guān)鍵孔系加工質(zhì)量的主要加工工藝參數(shù)。

作為優(yōu)選，所述S2中柴油機(jī)機(jī)身以曲軸孔系為基準(zhǔn)來確定面基準(zhǔn)，即關(guān)鍵孔系為曲軸孔孔系、氣缸孔孔系和凸輪軸孔孔系。

作為優(yōu)選，所述S3中建立VERICUT數(shù)控仿真模型包括以下步驟：

S3.1：利用VERICUT構(gòu)建虛擬數(shù)控銑床模型文件，創(chuàng)建銑床刀具模型、機(jī)床夾具和毛坯工件；

S3.2：根據(jù)實(shí)際柴油機(jī)機(jī)身孔系的特征參數(shù)編寫數(shù)控程序G代碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)控銑床銑削機(jī)身關(guān)鍵孔系的加工過程的動(dòng)態(tài)仿真；