智能刀具CAD系統(tǒng)中切削用量?jī)?yōu)化的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能的普遍應(yīng)用以及CAD技術(shù)的高速發(fā)展，智能刀具CAD系統(tǒng)越來(lái)越重要。在生產(chǎn)加工過(guò)程中，如何利用這些技術(shù)來(lái)選擇合適的刀具、最優(yōu)的切削用量、最優(yōu)的幾何參數(shù)和設(shè)計(jì)所需的數(shù)據(jù)和圖形，成為眾多企業(yè)當(dāng)前急需解決的一個(gè)重要課題。 智能刀具CAD系統(tǒng)是為寧江集團(tuán)的生產(chǎn)需要而開發(fā)的。該系統(tǒng)主要提供箱體零件的加工過(guò)程中刀具的實(shí)體造型、二維工程圖、加工所需要的最佳切削用量和刀具幾何參數(shù)，使其滿足被加工孔徑尺寸和公差、表面粗糙度、

2、深度尺寸和刀具使用壽命的要求。 本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐是通過(guò)建立金屬切削數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它是運(yùn)用關(guān)系數(shù)據(jù)理論，建立符合BCNF的關(guān)系模型，再以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)SQL server 2000作為底層數(shù)據(jù)庫(kù)建立。而數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、文獻(xiàn)資料上的推薦數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)。首先建立以專家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為數(shù)據(jù)的知識(shí)庫(kù)，再利用金屬切削數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)的結(jié)合，采用基于規(guī)則的正向推理來(lái)得出刀具幾何參數(shù)、刀具材料、切削液等切削參數(shù)。這樣金屬切

3、削數(shù)據(jù)庫(kù)更加的集成化、實(shí)用化、智能化。 金屬切削數(shù)據(jù)庫(kù)建立后，就利用其中的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)金屬切削用量的優(yōu)化。切削用量的優(yōu)化采用了以進(jìn)給量和切削速度為自變量的優(yōu)化函數(shù)，以最低成本和最大生產(chǎn)率作為目標(biāo)。在切削深度給定的情況下，然后根據(jù)加工條件的不同來(lái)確定進(jìn)給量和切削速度的約束范圍，并且同時(shí)滿足機(jī)床功率的校驗(yàn)。通過(guò)利用Matlab的引擎技術(shù)與visual C++實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互，進(jìn)而通過(guò)Matlab工具箱中的二維優(yōu)化函數(shù)實(shí)現(xiàn)切削用量?jī)?yōu)化。相對(duì)

4、于一維優(yōu)化函數(shù)，采用二維優(yōu)化函數(shù)得到的切削用量使刀具、機(jī)床的性能得到提高。在同主軸箱即多刀同時(shí)加工的情況下，對(duì)切削用量進(jìn)行優(yōu)化，使專用機(jī)床的生產(chǎn)加工效率達(dá)到最佳。為了實(shí)現(xiàn)該情況下刀具對(duì)切削用量的唯一標(biāo)識(shí)，采用助記碼法對(duì)刀具進(jìn)行編碼。 整個(gè)系統(tǒng)綜合運(yùn)用了CBR技術(shù)、專家系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)、ADO技術(shù)等多種技術(shù)，充分發(fā)揮了VisualC++ 6.0、SOL server2000、Matlab 7.1和Solid Works2006軟件