五轴数控车床加工曲面路径规划方法

    公开(公告)号:CN115016390A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210846517.7

    申请日:2022-07-19

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G05B19/404

    摘要: 本发明公开了一种五轴数控车床加工曲面路径规划方法,包括如下步骤:步骤一:在极坐标系下建立曲面的曲面方程,并进行离散处理,得到一系列离散点;步骤二:将离散点作为NURBS曲面的型值点,得到由NURBS曲面上的节点组成的节点矢量;步骤三:判断每个节点在节点矢量中的范围,采用递推方法,计算每个节点对应的基函数;步骤四:依据每个节点对应的基函数构建NURBS曲面表达式,根据NURBS曲面表达式求解控制点,得到NURBS曲面方程;步骤五:利用NURBS曲面方程表达阿基米德螺旋线,获得目标工件上的刀触点,并对刀触点进行刀尖半径补偿得到所需的刀位点;步骤六:根据五轴联动过程,分析各轴位置与运动变换矩阵,对刀位点进行后处理得到可被机床识别的G代码。

    基于切削力的热误差模型创建方法及求解方法

    公开(公告)号:CN113779726A

    公开(公告)日:2021-12-10

    申请号:CN202111074462.4

    申请日:2021-09-14

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G06F30/17 G06F119/08

    摘要: 本发明公开了一种基于切削力的热误差模型创建方法,首先因为机床产生的轴向热伸长误差和径向热漂移误差会导致刀具的切深和切宽发生变化,从而导致机床产生热误差前后,同样加工条件下切削力大小会发生变化,所以测量相同加工环境下机床产生热误差前后的切削力,建立切削力与热误差的数学模型,就可以根据切削力的变化值,得到当前的机床热误差,即本发明能够基于切削力的变化得到当前机床的热误差,从而创建热误差模型。

    基于多算法融合的多目标工艺参数智能优化方法

    公开(公告)号:CN112380760A

    公开(公告)日:2021-02-19

    申请号:CN202011090630.4

    申请日:2020-10-13

    IPC分类号: G06F30/27 G06F111/06

    摘要: 本发明公开了一种基于多算法融合的多目标工艺参数智能优化方法,首先获取加工零件表面形性数据;然后建立预测模型和优化模型,预测模型采用改进的广义回归神经网络IGRNN算法,生成并输出预测结果值;输入到优化模型中,计算优化模型中的算法内随机产生个体的目标值;最后,建立工艺参数决策模型,通过主成分分析法PCA确定最终用于实际加工的工艺参数。本发明提供的方法能够基于稀疏数据自动得到最优工艺参数,且无需人工为每个目标赋权,从而有利于智能制造的实现。采用改进的灰狼算法进行平滑因子的智能寻优,从而提高预测模型的整体预测精度,使用主成分分析来选择最佳工艺参数,避免了人为干扰,自动对每个目标进行加权和评价,从而提高了自动化参数确定的水平。

    一种刀具姿态优化方法
    4.
    发明公开

    公开(公告)号:CN110405533A

    公开(公告)日:2019-11-05

    申请号:CN201910663735.5

    申请日:2019-07-23

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: B23Q15/00

    摘要: 本发明公开了一种刀具姿态优化方法,所述优化方法具体为:S1:确定刀具的在机床轴限制下的可达性范围;S2:得到刀具的无全局干涉姿态范围;S3:得到刀具的无颤振姿态范围;S4:构建刀具姿态可达稳定图;S5:基于S4,以表面粗糙度预测模型为适应度函数,获得最优刀具姿态。本发明以工件的表面粗糙度预测模型为适应度函数,得到了最优刀具姿态,不仅避免了加工过程中的干涉和颤振,也提高了工件的表面性能,这对路径规划具有重要意义。

    车削加工工件表面三维形貌预测方法

    公开(公告)号:CN116205059A

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202310123753.0

    申请日:2023-02-16

    申请人: 重庆大学

    摘要: 本发明公开了一种车削加工工件表面三维形貌预测方法,包括如下步骤:步骤一:构建目标曲面的Marching Cubes等值面:根据目标曲面的范围,构建一个立方体网格;在立方体网格中的每个格点上运算隐函数的值;根据隐函数值的符号,基于Marching Cubes算法,生成三角形面片及三角形相应的各顶点值;步骤二:对目标曲面进行均匀随机采样:根据已建立的三角形等值面网格,均匀随机的在每个三角形网格内部取得采样点,以实现对目标曲面的均匀随机采样;步骤三:对目标曲面进行三维形貌预测:基于复杂自由曲面路径规划的刀位点数据,对车刀走刀轨迹进行建模,并计算每个随机采样点上的残余高度,实现对目标曲面的三维形貌预测。

    基于多算法融合的多目标工艺参数智能优化方法

    公开(公告)号:CN112380760B

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202011090630.4

    申请日:2020-10-13

    IPC分类号: G06F30/27 G06F111/06

    摘要: 本发明公开了一种基于多算法融合的多目标工艺参数智能优化方法,首先获取加工零件表面形性数据;然后建立预测模型和优化模型,预测模型采用改进的广义回归神经网络IGRNN算法,生成并输出预测结果值;输入到优化模型中,计算优化模型中的算法内随机产生个体的目标值;最后,建立工艺参数决策模型,通过主成分分析法PCA确定最终用于实际加工的工艺参数。本发明提供的方法能够基于稀疏数据自动得到最优工艺参数,且无需人工为每个目标赋权,从而有利于智能制造的实现。采用改进的灰狼算法进行平滑因子的智能寻优,从而提高预测模型的整体预测精度,使用主成分分析来选择最佳工艺参数,避免了人为干扰,自动对每个目标进行加权和评价,从而提高了自动化参数确定的水平。

    基于机床能耗的表面残余应力监测方法

    公开(公告)号:CN114036847A

    公开(公告)日:2022-02-11

    申请号:CN202111349342.0

    申请日:2021-11-15

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G06F30/27 G06F119/14

    摘要: 本发明公开了一种基于机床能耗的表面残余应力监测方法,通过分别建立基于机床能耗的有效切削能耗模型和基于有效切削能的表面应变能模型,从而得到机床能耗与表面应变能之间的映射关系;基于特定加工方式确定进给、横向两个方向的残余应力幅值的比例关系,通过表面应变能预测两个方向的残余应力幅值预测值,利用残余应力正负性预测模型对进给和横向方向的表面残余应力的正负性进行预测,得到进给和横向方向的表面残余应力属性,最终结合以上模型实现由机床能耗对表面残余应力幅值和正负性的预测,通过机床能耗对进给和横向方向的表面残余应力进行实时监测。本发明基于机床能耗的表面残余应力监测方法,能够通过机床能耗方便地监测表面残余应力。

    基于机床能耗的表面残余应力监测方法

    公开(公告)号:CN114036847B

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202111349342.0

    申请日:2021-11-15

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G06F30/27 G06F119/14

    摘要: 本发明公开了一种基于机床能耗的表面残余应力监测方法,通过分别建立基于机床能耗的有效切削能耗模型和基于有效切削能的表面应变能模型,从而得到机床能耗与表面应变能之间的映射关系;基于特定加工方式确定进给、横向两个方向的残余应力幅值的比例关系,通过表面应变能预测两个方向的残余应力幅值预测值,利用残余应力正负性预测模型对进给和横向方向的表面残余应力的正负性进行预测,得到进给和横向方向的表面残余应力属性,最终结合以上模型实现由机床能耗对表面残余应力幅值和正负性的预测,通过机床能耗对进给和横向方向的表面残余应力进行实时监测。本发明基于机床能耗的表面残余应力监测方法,能够通过机床能耗方便地监测表面残余应力。

    基于切削力的热误差模型创建方法及求解方法

    公开(公告)号:CN113779726B

    公开(公告)日:2023-08-22

    申请号:CN202111074462.4

    申请日:2021-09-14

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G06F30/17 G06F119/08

    摘要: 本发明公开了一种基于切削力的热误差模型创建方法,首先因为机床产生的轴向热伸长误差和径向热漂移误差会导致刀具的切深和切宽发生变化,从而导致机床产生热误差前后,同样加工条件下切削力大小会发生变化,所以测量相同加工环境下机床产生热误差前后的切削力,建立切削力与热误差的数学模型,就可以根据切削力的变化值,得到当前的机床热误差,即本发明能够基于切削力的变化得到当前机床的热误差,从而创建热误差模型。

    五轴数控车床无干涉加工位姿优化方法

    公开(公告)号:CN115542839A

    公开(公告)日:2022-12-30

    申请号:CN202211309684.4

    申请日:2022-10-25

    申请人: 重庆大学

    IPC分类号: G05B19/19

    摘要: 本发明公开了一种五轴数控车床无干涉加工位姿优化方法,包括如下步骤:步骤一:得到包络待加工工件的螺旋刀触点位置坐标,计算各个刀触点处周向截面曲线对应的斜率;步骤二:建立五轴加工中刀触点对应的截面曲线斜率分别与刀轴正向极限摆角和刀轴负向极限摆角之间的关系,确定刀轴正向摆角可行区间a和刀轴负向摆角可行区间b,确定无全局/局部干涉的刀轴矢量可达区域c;步骤三:以旋转轴B轴平滑过渡为优化目标,对刀轴矢量进行光顺化处理,得到五轴数控车床无干涉加工位姿优化序列;步骤四:考虑刀杆结构特点确定机床坐标系中的坐标原点,根据五轴联动过程,分析各轴位置与运动变换矩阵,对刀触点和刀轴矢量进行后处理得到可被机床识别的G代码。