[发明专利]面向工艺重用的复杂零件数控工艺优化调整方法

说明书

本发明公开了一种面向工艺重用的复杂零件数控工艺优化调整方法，用于解决现有数控工艺优化调整方法效率低的技术问题。技术方案是从加工刀具与切削深度两个方面进行优化调整。在加工刀具方面，对复杂特征的加工刀具组合方案进行优选，并对局部结构加工的刀具进行合并调整，从而减少换刀次数以及缩短走空刀长度。在切削深度参数方面，通过决策合理的切削模式来实现切削深度的优化，获得优化的加工区域，从而能够充分利用刀具加工能力，最终获得高效的数控工艺方案，提升复杂零件的加工效率。

技术领域

本发明涉及一种数控工艺优化调整方法，特别涉及一种面向工艺重用的复杂零件数控工艺优化调整方法。

背景技术

文献“A dynamic feature–based operation planning method for 2.5-axisnumerical control machining of complex structural parts,Proceedings of theInstitution of Mechanical Engineers,Part B:Journal of EngineeringManufacture,2015,Vol229(7):p1206-1220.”公开了一种基于动态特征的数控加工工艺优化调整算法。该方法利用配置空间来表示并分析特征的加工影响(欠切或干涉)，通过工艺方案的迭代调整来更新优化整体加工工艺。文献所述方法通过对制造特征内的欠缺或干涉进行检测，调整了刀具径向上的工艺参数，未涉及刀具轴向上的工艺参数优化，这使得处理工艺设计过程中频繁换刀、刀具加工性能利用以及走空刀路径长问题的效果仍不佳，这使文献方法对复杂零件加工效率的提升不足。

发明内容

为了克服现有数控工艺优化调整方法效率低的不足，本发明提供一种面向工艺重用的复杂零件数控工艺优化调整方法。该方法从加工刀具与切削深度两个方面进行优化调整。在加工刀具方面，对复杂特征的加工刀具组合方案进行优选，并对局部结构加工的刀具进行合并调整，从而减少换刀次数以及缩短走空刀长度。在切削深度参数方面，通过决策合理的切削模式来实现切削深度的优化，获得优化的加工区域，从而能够充分利用刀具加工能力，最终获得高效的数控工艺方案，提升复杂零件的加工效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种面向工艺重用的复杂零件数控工艺优化调整方法，其特点是包括以下步骤：

步骤一、根据特征可重用工艺的加工时间计算结果，以及制造特征间的几何拓扑关系，采用制造特征加工和局部结构加工的刀具优化调整策略，分别对复杂特征与局部结构中加工区域的刀具进行优化调整。

所述制造特征加工的刀具优化调整，其步骤如下：

步骤1)依据刀具加工能力和制造特征的几何特性，将整个制造特征划分为多个加工区域。对于复杂特征划分后的每个加工区域，其包含多个子加工区域，并且对应着一定的几何特性和加工策略，同时在CAM系统中对应生成一个加工操作，因此复杂特征F表示为

MR＝T∪M_S∪D_G

其中，O为所划分的加工区域的个数，MR_s为第s加工区域。MR为加工区域，T为加工刀具，M_S为加工策略，包含加工参数和走刀方式，D_G是驱动几何。

步骤2)根据检索获得的相似实例集，对于每个复杂特征，其对应到多个不同的刀具组合以及不同的区域划分，采用加工时间对特征的刀具组合方案进行优选。切削过程中的总加工时间T_t是由实际加工时间T_m，空走刀时间T_a和换刀时间T_c构成的，具体计算如下：

T_t＝T_m+T_a+T_c