智能機(jī)床的高速發(fā)展對機(jī)床提出了越來越高的要求,機(jī)床床身的進(jìn)給系統(tǒng)為工件加工提供往復(fù)移動的作用,因此其動態(tài)特性對整機(jī)的加工精度影響很大[1 - 3]。采用有效的方法對機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,對智能機(jī)床加工精度的提高有重要意義。
結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)可以歸結(jié)為一個輕量化問題,通常以結(jié)構(gòu)的質(zhì)量為目標(biāo),結(jié)構(gòu)的動靜態(tài)特性為約束條件,對質(zhì)量的最小化進(jìn)行尋優(yōu)。文獻(xiàn)[4] 建立了機(jī)床的動態(tài)模型并基于結(jié)合面進(jìn)行了拓?fù)?優(yōu)化。文獻(xiàn)[5]對機(jī)床進(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì),并通過改變筋板的布局進(jìn)行尺寸優(yōu)化。文獻(xiàn)[6]對加工 中心的橫梁進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),在分析出薄弱部位 的同時,對進(jìn)給機(jī)構(gòu)中重力、外力的作用以及軸承 部位熱的作用進(jìn)行考慮。當(dāng)今學(xué)者對機(jī)床進(jìn)給機(jī) 構(gòu)的研究,通常沒有考慮進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)合面的剛度 作用,難以準(zhǔn)確獲得性能最優(yōu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。
本文以智能機(jī)床 i5 系列 M4. 5 機(jī)床的床身進(jìn)給系統(tǒng)為研究對象,在充分考慮其結(jié)合面特性的基礎(chǔ)上,建立多軟件的協(xié)同優(yōu)化平臺,形成一個智能機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的遺傳算法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化系統(tǒng)。在常規(guī)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,采用靈敏度分析法、神 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法相結(jié)合,進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,從而提高進(jìn)給機(jī)構(gòu)的動態(tài)特性。
1 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的優(yōu)化系統(tǒng)模型
機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)包括需求分析、部件結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)化建模、動態(tài)特性仿真及多目標(biāo)優(yōu)化 等[7]。因此,本文構(gòu)建由需求分析模塊、部件結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)模塊、參數(shù)化建模模塊以及優(yōu)化模塊組成的 智能機(jī)床的優(yōu)化系統(tǒng)模型,總體結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。
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3 結(jié)束語
針對智能加工中心機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)建立了一種多學(xué)科優(yōu)化系統(tǒng),利用吉村允效法建立結(jié)合面的動力學(xué)模型,相比虛擬材料法處理結(jié)合面,結(jié)果更為準(zhǔn)確; 采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法相結(jié)合的方式進(jìn)行尋優(yōu),不但大大減小了計(jì)算時間,且使尋優(yōu)結(jié)果更為準(zhǔn)確,最終通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性。該系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模塊,可以較為清晰的進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算,解決了數(shù)據(jù)與拓?fù)潢P(guān)系丟失的問題,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化設(shè)計(jì)信息的資源共享,提高了智能機(jī)床的精度和水平。
2024-11
本文以組合式六角亭模型為實(shí)例,分析工藝難點(diǎn)與加工可行性,指出該模型的加工難點(diǎn)是模型形狀不規(guī)則和整體剛性差,并通過設(shè)計(jì)新的工藝方案解決加工難點(diǎn),完成了模型整體的加工。新的加工工藝有助于提高加工效率和精度,為五軸數(shù)控加工提供了一個典型案例,對于五軸加工中心數(shù)控加工也具有指導(dǎo)作用和重要… [了解更多]
2024-11
宇匠數(shù)控 備注:為保證文章的完整度,本文核心內(nèi)容由PDF格式顯示,如未有顯示請刷新或轉(zhuǎn)換瀏覽器嘗試,手機(jī)瀏覽可能無法正常使用!本文摘要:通過對混聯(lián)五軸加工中心自適應(yīng)深度學(xué)習(xí)控制方法的 研 究,可 知 此 方 法 的 創(chuàng) 新 之 處 在 于:1)建 立 了 機(jī) 床 的 運(yùn) 動 學(xué) … [了解更多]
2024-11
在機(jī)測量技術(shù)由于其成本低、檢測效率高、無需二次裝夾等優(yōu)勢被廣泛用于零件加工測量當(dāng)中,使得五軸加工中心和五軸鉆攻中心,同時又兼具測量功能。在機(jī)測量系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示,硬件部分主要是由高精度探頭、信號接收器、機(jī)床整個本體,軟件部分由機(jī)床控制系統(tǒng)、測量軟件等組成[8]。待零件加工完成… [了解更多]
2024-11
?加工精度是影響機(jī)床性能和產(chǎn)品質(zhì)量的主要難題,也是制約國家精密制造能力的重要因素。本文以五軸加工中心為對象,針對提升機(jī)床精度進(jìn)行了研究。并且隨著科技的發(fā)展,精密的儀器和零件在生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)的分量逐漸增加,在數(shù)控機(jī)床這種精密機(jī)器精度不斷提高的同時,必須控制內(nèi)外界環(huán)境的隨機(jī)影響因素在… [了解更多]