基于幾何特征的加工余量優(yōu)化及仿真研究.pdf

1、隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，零件的制造工藝得到了很大的提升。但是仍有一些零件的制造工藝還比較落后。這些零件毛坯由鑄造或鍛造生成，余量較小且不均勻。如果余量分配不均，則會(huì)導(dǎo)致其一部分余量過大，而另一部分余量不足，造成零件的報(bào)廢。而當(dāng)前的余量分配是采用人工劃線、反復(fù)測量的方法進(jìn)行的。
　　 本文針對(duì)這一情況，采用余量優(yōu)化的手段對(duì)零件各部分的余量進(jìn)行優(yōu)化分配，并采用仿真加工的方法進(jìn)行優(yōu)化結(jié)果的驗(yàn)證。具體工作如下:
　　 1.基于“

2、一面兩孔”特征的初始位置調(diào)整。提出利用零件中的幾何特征——一個(gè)平面和兩個(gè)圓柱孔（“一面兩孔”特征），構(gòu)建局部坐標(biāo)系的方法進(jìn)行測量數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)模型的初始位置調(diào)整。根據(jù)特征圓柱孔軸線和特征平面的關(guān)系，討論了適合于構(gòu)建局部坐標(biāo)系的特征組合。并在可以進(jìn)行坐標(biāo)系構(gòu)建的組合中，利用最小二乘法在測量數(shù)據(jù)中進(jìn)行特征平面和圓柱面的擬合。從而完成局部坐標(biāo)系的構(gòu)建，進(jìn)行初始位置的調(diào)整。
　　 2.精確優(yōu)化計(jì)算。首先對(duì)測量數(shù)據(jù)利用均勻采樣法進(jìn)行數(shù)據(jù)縮減，

3、以調(diào)高計(jì)算效率，然后將設(shè)計(jì)模型離散成點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并利用改進(jìn)的逐點(diǎn)插入法對(duì)其進(jìn)行DT剖分，來進(jìn)行最近點(diǎn)計(jì)算。在計(jì)算最近點(diǎn)時(shí)，首先搜索測量點(diǎn)的最近網(wǎng)格頂點(diǎn)，然后將測量點(diǎn)投影到包含該頂點(diǎn)的網(wǎng)格面上，判斷投影點(diǎn)是否在包含該頂點(diǎn)的網(wǎng)格面上。若不在，則以最近網(wǎng)格頂點(diǎn)為最近點(diǎn);若在，則以最近頂點(diǎn)和投影點(diǎn)與測量點(diǎn)的距離為判定，距離小的即為所求的最近點(diǎn)。最后使用遺傳算法進(jìn)行精確優(yōu)化計(jì)算。
　　 3.仿真加工驗(yàn)證。利用仿真加工的方法，對(duì)優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行