基于加工要素的切削工艺优化方法研究.pdf

《基于加工要素的切削工艺优化方法研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第25卷第4期2012年7月机电声品开发岛刨辫D竹elop眦nt＆InnovationofMachinery＆ElectricalP

2、o“ctB文章编号：1002—6673(2012)04_l鹋—03基于加工要素的切削工艺优化方法研究郭英玲1，李晶莹1，郭瑞峰2，杨超1(1．机械科学研究总院中机生产力促进中心，北京100044；2．国电联合动力技术有限公司。北京100039)摘要：机械加工过程中，同一工件有不同的加工工艺路线。但在多种路线中存在一条最优工艺路线．能耗最低或材耗最少或排放最小。而计算分析

3、过程中能耗、材耗厦排放的量化一直是个难题．论文提出以加工要素为量化基准，研究了基于加工要素的切卣IJ工艺路线优化方法。并通过简单实例时该方法进行了应用说明。关键词：加工要素；工艺优化；切削工艺中图分类号：TG506文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2012。04．069AMethodofCuttingProcessOptimizationBasedOilProcessingElementsGUOYing-Lirtgl，LI知矿ri耐，GUORui-Fe留，YANG

4、Cha01(1．ChinaAcademyofMachineryScienceandTechnology，ChinaProductivityCenterforMachinery，Beijing100044，China；2．GuodianUnitedPowerTechnologyCompanyLimited,Beijmg100039，China)Abstract：Thesiln'leworkpiecehaveseveraldifferentprocessingtechnologiesinmechanica

5、lprocessing,buttherehasaⅡloscopdmizedpro--c略route．whichcotlsBnxestheleastenergyOtmaterial．Orproductstheleastw越ce．Thevaluationofenergy,nuter“andw3sceisalwaysaproblem．Thispaperputsforwarda、瞄m60nreferencebasedonmachiningelements，andstudiesoptimizabonmethod

6、of“t6Ilgprocessing．Atlast，itappliesinasimpleC115e—gearmachining．Keywords：mac蛐-ge．1emerlts；op丘mizeproc嘴；cuttingprocessing0引言金属切削就是从工件上切除部分金属，得到符合技术要求的形状、尺寸精度和表面质量的工件，是工件和刀具相互作用的过程。对切削工艺进行优化的目的是计算所有可行工艺路线中所产生的环境影响及资源消耗，通过对比分析哪种工艺路线能够使得切削过程中能耗最低。材料消耗最少，排放最

7、小。不同工件工艺路线的制定与工艺人员的认知和习惯有很大关系．具有很大的不确定性，而且加工工艺中各工序的能耗、材耗和排放数据量大且不容易统计，很难实现量化和标准化。因此．本文提出了一种以加工要素为基准的工艺量化方法。并以此为基础实现切削工艺优化。1加工要素的定义在CAD和CAPP领域中。为了便于描述零件信息、收稿日期：2012—D4—23基金项目：国家科技支撑计划(2011BAFllBl0)作者简介：郭英玲(3979-)，女，工程师。168构建零件信息模型，提出了特征的定义。即特征是一个或多个对设计或制

8、造都有意义的几何形体或实体．它可以由一种基本切削加工形成Ⅲ，特征又分为主特征和辅助特征。也有一些专家学者将它称为表面要素四。由于在机加工过程中，往往更关注零件在加工工程中的信息描述，因此称之为加工要素。即指零件中几何形状相同，可通过相同的加工手段形成的几何形体。通常工件加工要素包含大平面、小平面、端面、齿面、外圆、内圆、光孔、螺孔、键槽、梯形槽、燕尾槽、轴肩槽、螺纹等。如图l中的轴类零件包括五个加工要素．即端面、键槽、外圆、轴肩槽、螺纹。对于任一确定的加工工件。都可以表述为有限个加工要素的集合，而每一

9、工件的加工路径就可以根据实现不同加工要素的加工方法，排列组合出有限种加工路圈1轴类零件结构示意圈晦lAxialpan3structureschematicdrawing·数控机床世界·线，如图2所示。图2工件加工路线示意图n啦Theprocessingrouteschematicdrawing2加工要素的量化假定该方法中忽略切削工艺的输入、输出及环境影响的非线性关系。以e表示加工方法的能耗。r表示资源消耗，w表示排放。那么单位面积上第i个加工要素的第j种