自由曲面数控加工智能选刀方法研究和开发.pdf

第 2期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 No．2 2011年 2月 M odularM achineTool AutomaticManufacturingTechnique Feb．2011 文章编号 ：1001—2265(2011)02—0021—03 自由曲面数控加工智能选刀方法的研究与开发 肖苏华 ，龚雄文 (广州城市职业学院 信息与汽车工程学院，广州 510405) 摘要：由于 自由曲面的几何复杂性 ，其数控加工的刀具干涉判别和刀具选取往往依靠数控机床编程 工程师的经验 ．致使加工的安全性、精度、效率及可靠性得不到有效保证。采用改进的遗传算法获取 自由曲面的点云数据 ，在 自主开发 的系统 中重构 自由曲面。研究 自由曲面加工刀位面生成 的几何机 理 ，根据 刀具类型和几何尺寸 ，自动 生成 自由曲面数控加 工 的刀位 面 ，可视化判别是否发 生刀具干 涉。将改进的快速排序算法应用到智能选刀模块，通过对常用类型和尺寸的刀具进行干涉排 查，在 避免干涉的前提下 ，智能选取最优化 的加工刀具 。对三种加工方案进行 了测试 ，验证 了智能选刀方 法 的正确 性 。 关键词 ：自由曲面；智能选刀 ；刀具干涉；刀位面；快速排序 中图分类号：TG659 文献标识码 ：A ResearchandDevelopm entofIntelligentSelectingToolforFree-ofrm Surface XIAO Su—hua，GONG Xiong-Well (SchoolofInformationandAutomobileEngineering，GuangzhouCityPolytechnic，Guangzhou510405， China) Abstract：Asthegeometriccomplexity offree-form surface，theNC machiningtoolniterferenceidentifica。 tionandtoolselectionoftenrely ontheexperienceoftheprogrammer，resultinginprocessingofsecurity， accuracy，efficiency andreliability cannotbeeffectively guaranteed．An improvedgeneticalgorithm isap- pliedtogetp‘onitclouddataandrfee-ofrm surfaceisreconstructed．Cutterlocation surfaceisautomatically generatedaccordnigtotooltypeandgeometry，anddetemrniewhetherinterferenceoccurred．Quicksortal- gorithm isapplied to nitelligenttoolselection module，theoptim~etoolcan beselected．The toolisof high-efficiency andhighprecision．and interferenceisavoided． Keywords：rfee-ofrm surface；intelligentselectingtool；toolinterference；cutterlocation surface；quicksort 造船、模具、航天等行业的复杂产品设计中。自由曲 0 引 罱 面的铣 削加 工 主 要依 赖 于编 程 工 程 师 的经 验 和 在形状表达领域 中以复杂方式 自由地变化的曲 CAM／CNC系统的仿真