【摘 要】
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随着国民经济的快速发展,机械制造行业对零件加工的要求越来越高,而箱体零件加工在机械制造行业中非常常见,对于复杂箱体类零件的加工问题,一直是限制生产效率的一个重要因素。箱体零件型腔结构复杂,工序繁多,数控编程过程极为繁琐,存在重复劳动多、工序编制规范性差等问题。因此,研究CAPP技术,快速合理地制订工序规程,运用现代化理论及优化算法优化加工工序,针对箱体零件开发自动编程系统,对于提高箱体零件编程效率
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随着国民经济的快速发展,机械制造行业对零件加工的要求越来越高,而箱体零件加工在机械制造行业中非常常见,对于复杂箱体类零件的加工问题,一直是限制生产效率的一个重要因素。箱体零件型腔结构复杂,工序繁多,数控编程过程极为繁琐,存在重复劳动多、工序编制规范性差等问题。因此,研究CAPP技术,快速合理地制订工序规程,运用现代化理论及优化算法优化加工工序,针对箱体零件开发自动编程系统,对于提高箱体零件编程效率,缩短制造周期具有重大意义。本文以复合式镗铣加工中心为基础,基于PowerMILL软件针对复杂箱体类零件的自动编程系统进行研究,内容如下:(1)箱体零件的加工工艺分析对属于非回转体的复杂箱体类零件的加工特征的工艺规程进行了阐述。归纳和总结了加工复杂箱体零件上平面、孔与孔系的方案。描述零件信息的组成,引入了特征的概念。探讨了复杂箱体零件的特点和在加工中心上加工箱体零件的工艺路线的确定原则和程序。(2)采用遗传优化算法对工序进行优化遗传算法作为一种随机的搜索与优化方法,有着鲜明的特点。由于它不采用路径搜索,而是以概率选择为主要依据进行检索,可以处理复杂的目标函数和约束条件,实现全局最优化,避免落入局部极值点。针对复杂箱体类零件孔的加工,结合自主研发的复合式镗铣加工中心,利用遗传优化算法对复杂的孔进行合理的工步工序组合优化,对遗传算法中的基因编码进行了研究。为使每条无序的加工工步序列有效化,建立了加工工步的约束关系矩阵。利用遗传算法优化工步,可以降低加工中心刀具空行程、换刀次数、换刀时间这三个辅助时间对加工效率的影响,进而得到耗时最少,效率最高的孔加工方案。(3)自动编程系统的开发采用“宏文件”和置入模块式方法对PowerMILL进行二次开发,创建工具菜单,建立刀具模块、加工策略模块、刀具路径模块和仿真模块。通过箱体零件实例对自动化编程系统的可行性和正确性进行验证。
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