智能刀具CAD系統(tǒng)中切削用量優(yōu)化的研究.pdf

1、隨著計算機技術、人工智能的普遍應用以及CAD技術的高速發(fā)展，智能刀具CAD系統(tǒng)越來越重要。在生產加工過程中，如何利用這些技術來選擇合適的刀具、最優(yōu)的切削用量、最優(yōu)的幾何參數(shù)和設計所需的數(shù)據和圖形，成為眾多企業(yè)當前急需解決的一個重要課題。 智能刀具CAD系統(tǒng)是為寧江集團的生產需要而開發(fā)的。該系統(tǒng)主要提供箱體零件的加工過程中刀具的實體造型、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)據支撐是通過建立金屬切削數(shù)據庫來實現(xiàn)的。它是運用關系數(shù)據理論，建立符合BCNF的關系模型，再以關系數(shù)據庫管理系統(tǒng)SQL server 2000作為底層數(shù)據庫建立。而數(shù)據庫的數(shù)據主要來源于經驗數(shù)據、文獻資料上的推薦數(shù)據和實驗得出的數(shù)據。首先建立以專家知識、經驗為數(shù)據的知識庫，再利用金屬切削數(shù)據庫與知識庫的結合，采用基于規(guī)則的正向推理來得出刀具幾何參數(shù)、刀具材料、切削液等切削參數(shù)。這樣金屬切

3、削數(shù)據庫更加的集成化、實用化、智能化。 金屬切削數(shù)據庫建立后，就利用其中的數(shù)據實現(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率作為目標。在切削深度給定的情況下，然后根據加工條件的不同來確定進給量和切削速度的約束范圍，并且同時滿足機床功率的校驗。通過利用Matlab的引擎技術與visual C++實現(xiàn)數(shù)據的交互，進而通過Matlab工具箱中的二維優(yōu)化函數(shù)實現(xiàn)切削用量優(yōu)化。相對

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、機床的性能得到提高。在同主軸箱即多刀同時加工的情況下，對切削用量進行優(yōu)化，使專用機床的生產加工效率達到最佳。為了實現(xiàn)該情況下刀具對切削用量的唯一標識，采用助記碼法對刀具進行編碼。 整個系統(tǒng)綜合運用了CBR技術、專家系統(tǒng)、動態(tài)鏈接庫、ADO技術等多種技術，充分發(fā)揮了VisualC++ 6.0、SOL server2000、Matlab 7.1和Solid Works2006軟件