【正文】 輪廓，要安排刀具從切向進入輪廓進行加工，當輪廓加工完畢之后，要安排一段沿切線方向繼續(xù)運動的距離退刀，這樣可以避免刀具在工件上的切入點和退出點處留下接痕。 因此，在保證加工精度的前提下，實現(xiàn)高效加工最理想的刀具軌跡為 : (a)刀具路徑的各段直線段最大逼近誤差相等，且為給定的逼近誤差； (b)相鄰刀具路徑間的殘留高度均為給定值。反之為了生成加工所需的刀具運動軌跡，必須很清楚的了解工藝基本知識，并在此基礎上合理地確定加工工藝參數(shù)。在提高切削刃鋒利性的同時，要設法強化刀尖和刃區(qū) 。 刀具合理幾何參數(shù)選擇的一般原則 在選擇刀具合理幾何參數(shù)時應注意以下幾個問題 : (a)注意各個幾何參數(shù)之間的聯(lián)系 :刀具的刃形、刃區(qū)、刃面和角度之間是相互聯(lián)系的，應該綜合起來考慮它們之間的作用與影響，分別確定其合理的 數(shù)值。當孔的形位精度要求不是太高時，一般采用擴孔鉆擴孔。 在金屬切削中，鉆 頭的消耗量約占刀具總消耗量的 23。刀具也可輕微地退出，減小削傷工件的可能性。 主要表現(xiàn)在以下幾方面 : (a)切削刃相對于工件的主后角減小，導致刀具的后刀面與工件接觸，使刀片與工件之間發(fā)生摩擦，當?shù)镀D(zhuǎn)時，這種摩擦進一步會使刀尖發(fā)生偏離，導致刀具更深地切入工件。特別是在高速加工時刀具的動平衡性所產(chǎn)生影響很大。也不可能像數(shù)控車床那樣可以只調(diào)節(jié)數(shù)控按扭就可以改變加工 數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化分析 11 直徑。近幾年來廣泛使用雙刃機夾鐘刀，這種刀具系統(tǒng)不僅更換刀片方便，不需重磨，且尺寸可調(diào)，剛性好，切削精度也較高。刀桿懸伸在 4 倍到 7倍桿徑時，可以使用重金屬刀桿或者整體硬質(zhì)合金刀桿。涂層的材料有碳化欽、氮化欽和氧化鋁等 )。 數(shù)控車削刀具優(yōu)選 數(shù)控車床是目前應用較廣的數(shù)控機床，主要用于旋轉(zhuǎn)體零件的車、鏜、鉆、鉸、攻絲等加工，一般能自動完成內(nèi)外圓柱面 、圓錐面、球面、端面等工序的切削加工。 無論機床、夾具和工件的要求如何，順銑都是首選方法，這樣會取得更好的加工效果。刀片被強行推入切口后，通常會與由正在切削的刀片所導致的加工淬硬表面接觸，同時在摩擦力和高溫的作用下產(chǎn)生摩擦和拋光效果。 另外，冷卻液會使切屑冷卻太快而熔合在刀片上，導致刀具壽命降低。 陜西科技大學畢業(yè)論文 8 現(xiàn)代的刀具涂層能使溫度裂紋產(chǎn)生的概率大大降低，更加促進了干式切削的發(fā)展，特別是 TiAlN 涂層刀具很適合于干式切削。 對于錐孔規(guī)格較大、剛性較好的主軸，也可以用密齒銑刀進行粗銑。 在進行重負荷粗銑時，過大的切削力可使剛性較差的機床產(chǎn)生振顫。通過鋒利刀刃的剪切作用， 減少了刀片與工件材料之間的摩擦，并且切屑能較快地從刀片前面離開。壓制的刀片有時前刀面上有卷屑槽，可減小切削力，同時還可減小與工件、切屑的摩擦，降低功率需求。傾斜角類零件和曲面類零件則常采用球頭銑刀。過去幾年以來，伴隨著機床的不斷發(fā)展，銑 削發(fā)展己經(jīng)成為可加工大量不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的通用方法。 (d)軟件分析與計算。對銑削加工來說，長期以來，離線變參數(shù)優(yōu)化的研究主要集中在銑削力模型的建立上，從早期的 Wang 到最近的Fussell 和 Jeong，銑削力計算模型經(jīng)歷了平均剛性力模型 (根據(jù)材料去除率估算平均銑削力，即 MMR 模型 )到瞬時剛性力模型的過程，并己口趨完善，但采用這些現(xiàn)代優(yōu)化算法對切削參數(shù)的研究還都處于初級階段，并在特定的條件下具有一定的可行性和有 效性，同時也取得了一定的經(jīng)濟效益。清華大學與華中理工大學共同開發(fā)的加工過程仿真器 HMPS 和哈爾濱工業(yè)大學的數(shù)控加工過程三維動態(tài)圖形仿真器 NCMP 雖然己較好地解決了加工過程圖形的描述及數(shù)控代碼驗證問題，但并沒有模擬仿真出數(shù)控切削加工時機床、刀具、工件所實際表現(xiàn)出的物理特性。 國外在數(shù)控加工過程仿真方面做了許多工作。目前，我們國家某些工廠的數(shù)控設備上就使用了該產(chǎn)品并且效果很好。 西安交通大學于 1989 年研制了用 TP801 單 板機作為自適應控制器的恒功率、恒扭矩的最優(yōu)自適應控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一臺型靠模銑床、控制器、傳感器及自適應控制器組成，傳感器測量切削力矩、刀具溫度及機械振動，自適應控制器利用這些數(shù)據(jù)可獲得最優(yōu)進給速度，并使規(guī)定的性能指標達到最優(yōu)化。 Alan C. Lin, and HaiTerng Liu 提出通過由接觸或非接觸測量裝置得到的大量的數(shù)據(jù)點直接生成 3 軸數(shù)控加工的刀具運動軌跡生成方法和算法。張力等提出環(huán)切區(qū)域加工分步式刀具運動軌跡生成算法。而運用現(xiàn)代切削理論、數(shù)學建模和模型分析方法尋求切削參數(shù)的最優(yōu)組合，則是切削參數(shù)優(yōu)化的一個重要發(fā)展方向。以提高數(shù)控切削加工效率，降低加工成本，獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品為目的，進行數(shù)控切削參數(shù)優(yōu)化的研究，具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。制造系統(tǒng)正向著數(shù)字化、集成化、并行化、網(wǎng)絡化及柔性化的方向發(fā)展。近年來，隨著數(shù)控 ((NC)技術的普遍應用，以及各種先進制造技術的迅速發(fā)展，生產(chǎn)輔助時間大大降低，相應地，切削時間所占的比重就大大提高。 I 數(shù)控加工切削參數(shù)優(yōu)化分析 摘 要 近年來，數(shù)控技術正向著高效率、高精度和高智能化方向快速發(fā)展。 在數(shù)控加工中，正確合理地選擇切削參數(shù)對確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本起著十分重要的作用。 關鍵詞 :數(shù)控，優(yōu)化，工藝參數(shù)，切削用 量 II CNC machining parameter optimization analysis ABSTRACT In recent years, digital technology is toward highefficiency, high precision and high intelligent direction rapidly. Therefore, in order to improve the degree of automation of CNC machine tools, precision and efficiency as the goal to optimize a variety of CNC machining parameters and the optimized parameters were optimized, is both urgent and very practical significance. CNC machining tool is to determine the trajectory of an important part of CNC machining process. Tool trajectory design quality is good or bad, will directly affect the quality of the machining and processing costs. Since ball mill is the main plex surface machining tool, ball milling cutting force is to select tools, tools, fixtures and the milling process parameters optimization. Therefore, this paper trajectory ball mill is preferably carried out a theoretical study. As the CNC machining process, especially in plex surface machining process, the cutting conditions is not static, but in the current NC machining mostly artificial selection conservative cutting parameters, and in the process of cutting parameters remain unchanged, thus greatly reduced the productivity of CNC machine tools. In CNC machining, cutting parameters correctly reasonable choice to ensure the product quality, increase productivity, reduce production costs plays a very important role. In recent years, with the NC ((NC) technology, widely used, and a variety of advanced manufacturing technology is developing rapidly, production assistant time greatly reduced, and accordingly, the proportion of cutting time is greatly improved. Therefore shorten machining time, to improve production efficiency plays a very important role. Currently, most of the factories in the production of cutting experience or reference manual to select cutting, which often reach the most preferred cutting parameters. The use of modern cutting theory, mathematical modeling and model analysis approach seeks optimal bination of cutting parameters, cutting parameter selection is an important direction. Here mainly discussed the machining on CNC machine tools, the strike cutting optimization methods. Given in detail to strike the optimal cutting diagram and practical examples. Canada presents a cutting process parameters optimization method, obtained by this method can effectively cutting parameters improve processing efficiency, the craft workers from a lot of manual labor freed duplication and achieve cutting parameters selected scientific rationalization, standardization for enterprises to create a good economic benefits. III KEY WORDS： NC, optimization, process parameters, cuttiing IV 目 錄 摘 要 .................................................................... I ABSTRACT ................................................................ II 1 緒論 ................................................................... 1 本文選題目的及意義 ................................................ 1 數(shù)控加工刀具運動軌跡的研究 ........................................ 2 工藝參數(shù)優(yōu)化的研究 ................................................ 2 數(shù)控加工在線參數(shù)優(yōu)化的國內(nèi)外發(fā)展狀況 ........................ 3 數(shù)控加工離線參數(shù)優(yōu)化的國內(nèi)外發(fā)展狀況 .......