论文部分内容阅读
特征加工工艺技术的研究和规划不仅是加工制造的基础,而且也是对加工工艺的理论优化过程,其直接影响着产品的工艺方法、加工质量以及生产成本。本文主要从特征的加工工艺方案决策、刀具适应性研究以及切削参数优化等三方面,对孔类零件特征切削加工工艺技术进行了深入研究。首先,结合拓扑有向图基本理论和加工工艺性约束关系,在建立特征加工次序的拓扑有向图模型的同时,通过拓扑排序法求解出了零件特征加工先后顺序的排序结果。其次,在分析了影响评判结果诸多因素的同时,利用专家咨询与层次分析相结合的方式,构建了特征加工工艺方案决策权重的正互反比较矩阵,并按规范幂乘法的方式确定了较为合理的多因素评判权重集合。再次,根据模糊数学理论从特征的加工工艺路线、机床设备类型以及加工定位基准的选择等方面对孔类零件特征加工工艺方案决策展开了研究。在建立加工工艺方案决策过程的模糊评判因素集合、备选方案集合、隶属度函数以及单因素评判子矩阵的基础上,结合评判因素的权重值与模糊合成运算规则,在获得工艺方案决策结果的同时,也实现了孔类零件特征加工工艺方案的优选。同时采用模糊综合评判的方法分别从刀具结构类型和材料类型两方面,研究了孔类零件加工刀具切削过程的适应性。通过模糊评判模型和分层次决策最终得到了评判结果,也为切削加工过程刀具的选择提供了指导性的理论依据。最后,针对孔类零件特征的钻削加工工步,确立了以最高加工效率和最小制造成本为求解目标,刀具切削寿命、生产工艺条件、加工质量与精度为约束可行域的多目标数学优化理论模型,并采用粒子群智能寻优算法和Matlab程序段实现了孔类零件特征的切削用量优化。同时结合切削用量的理论优化值和Deform-3d软件,对孔类特征的钻削加工过程进行了模拟研究,也进一步验证了理论切削参数的准确性。