型腔模具数控加工工艺的优化设计

《型腔模具数控加工工艺的优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、华中科技大学硕士学位论文型腔模具数控加工工艺的优化设计姓名：方清华申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：李志刚;梁培志2002.10.25华中科技大学硕士学位论文摘要模具行业是较早采用CAD／CAM技术的行业之一。该技术虽已在模具行业得到广泛应用，但由于数控加工工艺设计方法落后，往往导致加工效率低下。优化设计是近年来发展起来的一门新的设计方法学，它为工程设计提供了一种新的科学设计方法，使得在解决复杂设计问题时，能从众多的设计方案中找到尽可能完善的或最合适的方案。本文针对现有模具CAD／CAM系统编制数控加工工艺时存在的不足，运用优化设

2、计的理论与方法，对型腔模具的数控加工工艺进行了优化。／首先，本文对现有模具CAD／CAM系统编制模具型腔数控加工工艺的基本过程进行了分析，指出了现有模具CAD／CAM软件编制数控加工工艺时存在的不足之处，并讨论了影响模具型腔数控Jjnr效率的主要因素，提出了对模具型腔数控加工工艺进行优化的思想以及相应的优化策略。然后，论述了优化设计的基本方法，着重阐述了在开发型腔模具数控加工系统中采用的几种优化算法。本文对模具型腔数控加工中的刀具和切削深度选择、进给率和切削速度确定和刀具轨迹生成的关键技术进行了研究，并以最小加工时间为目标，建立了其优化模型，

3、并设计了优化算法。作者采用了双重法对刀具和切削深度的选择进行了优化。该算法首先产生一系列垂直于机床主轴的搜寻平面，然后根据模具型腔表面与搜寻平面的交叉轮廓确定可行刀具的大小，根据建立的优化模型采用动态规划的方法融合相临的搜寻平面，优化刀具和切削深度。建立了优化切削速度和进给率的目标函数，确定了模具型腔铣削加工的约束条件，采用可行方向法对切削速度和进给率进行了优化。在优化刀具轨迹的研究中，作者以最短刀轨长度为目标建立了行切刀具轨迹的优化模型，采用进退法将行切刀轨优化目标函数的定义域划分成单谷区间，并求取该区华中科技大学硕士学位论文间上目标函数的

4、最优解，进而从最优解集中获取行切刀具轨迹的最优化方向。在研究工作的基础上，作者开发了用于数控加工工艺优化设计的模块，并以型腔模具为例验证了上述研究成果。，：L关键词：优化设计CAD／CAM型腔模具数控加工工艺华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTDie&moldindustryisoneoftheindustrysectorswhichadoptedCAD／CAMtechnologyearlier．Althoughhasbeenwidelyusedindie&moldindustry,themachiningefficiencyislowe

5、rinmanycasessinceNCmachiningprocessplanningmethodstilllagsbehind．Optimizationdesignisanewdesignmethodologydevelopedinrecentyears，itoffersanewscientificdesignmethodforengineeringdesign．Usingthismethod，peoplecanfindtheoptimalsolution，orthemostsuitablesolution，fromnumerousdesi

6、gnschemeswhensolvingcomplexdesignproblem．ToovercometheweakpointsofexistingCAD／CAMsystemsinmachiningprocessplanning，thispaperhasoptimizedtheNCmachiningprocessofdie&moldwithcavitybasedonthetheoryandmethodofoptimizationdesign．Firstly,thepaperanalysestheNCmachiningprocessplanni

7、ngofexistingCAD／CAMsystems，andpointsouttheweakpointsofexistingCAD／CAMsystems，anddiscussesthemajorfactorsthatinfluencetheefficiencyofdie&moldcavityNCprocessing．Then，thethoughtofNCmachiningprocessoptimizationformoldcavityandoptimizationstrategyareputforward．Thepaperdiscussest

8、hetheoreticalmethodofoptimizationdesign，andexpoundsseveraloptimizationalgorithmsad