基于响应面方法的圆锥刀侧铣非可展直纹面的刀位优化

作     者：阎长罡 朱建宁 刘宇 崔云先 魏岩 YAN Changgang;ZHU Jianning;LIU Yu;CUI Yunxian;WEI Yan

作者机构：大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028 

基　　金：辽宁省自然科学基金资助项目(201602139) 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2017年第23卷第3期

页      码：488-497页

摘      要：在非可展直纹面的圆锥刀侧铣加工中,刀位优化是减小原理性误差的关键,目前还存在着刀位优化方法复杂或刀位优化后加工精度不高的问题,难以解决。针对上述问题提出一种基于响应面的刀位优化方法。利用设计曲面(非可展直纹面)发出的法向标杆射线,将刀具包络面表示为设计曲面的相伴曲面,并以连续刀位截得的最小标杆值表示包络误差。证明了标杆最小值条件与包络条件的等价性,针对某一瞬时刀位,将设计曲面上通过刀轴的法向标杆定义为特征标杆,在此基础上提出单刀位最优位姿的判定条件:刀具截得的各特征标杆长度的平方和为最小。基于面心组合实验设计方法,结合刀轴位姿空间的逐代压缩策略,再利用响应面方法建立优化目标函数与位姿参数的显式函数关系,进一步得到刀具最优位姿参数。通过实例计算和对比分析证明了所提方法的有效性。结果表明,采用该方法可以提高刀具位姿的最优化性能,模型拟合精度高,预测结果准确,并可以显著降低曲面全域的包络误差。

主 题 词：圆锥刀 侧铣 非可展直纹面 刀位优化 响应面 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.13196/j.cims.2017.03.006

馆 藏 号：203218743...