关于改进遗传算法自由曲面重建和数控加工.pdf

第 12期 组 合机床 与 自动化 加工 技术 No．12 2015年 12月 ModularMachineTool AutomaticM anufacturingTechnique Dec．2015 文章编号：1001—2265(2015)12—0109—04 DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2015．12．029 基于改进遗传算法的自由曲面重建及数控加工冰 赵艺兵。，温秀兰 ，张中辉 (南京工程学院a．工业中心Ib．自动化学院，南京 211167) 摘要：提出了用B样条表示 自由曲面，基于改进遗传算法(IGA)重建 自由曲面，其中节点矢量 由IGA 优化得到，控制顶点坐标由最小二乘法根据数据点参数值及 由IGA优化得到的节点矢量计算得到。 改进遗传算法采用实数编码，选择最小代沟模型和混合交叉策略，算法简单，鲁棒性强。通过对 自由 曲面零件在坐标测量机实测得到数据采用提 出的方法重建 曲面并生成 CAD模型，根据 CAD模型图 详细分析 了零件加工工艺，完成 了自由曲面零件的仿真切 削与数控加工，经三坐标测量仪对零件 实 测并计算 自由曲面的轮廓度误差验证了曲面重建及加工方法的正确性、合理性。 关键词：自由曲面；B样条；改进遗传算法；数控加工 中图分类号 ：TH166；TG65 文献标识码 ：A Free-form SurfaceReconstructionBasedonImprovedGeneticAlgorithm anditsNumericalControlMachining ZHAO Yi—bing ．WEN Xiu．1an 。ZHANG Zhong．hui (a．IndustryCenter；b．AutomationDepartment，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China) Abstract：B-splineisusedtoexpressfree—form surfacepartsandallimprovedgeneticalgorithm (IGA)is proposedtoreconstructrfee—ofrm surface，whereknotvectorsareoptimizedbyIGA andthecoordinatesof controlpointsraecalculatedbytheleastsquraemehtodaccordingtotheparametervaluesofdatapointsand knotvectorsoptimizedbyIGA．IGA isbasedonreal-COdedandtheminimum generationgapmodelandmi x crossstrategyareused．Ithastheadvantagesofsimplealgorihtm andstrongrobustness．Anactualsurface wasreconstructedbasedonhtedataofan actualfree—ofrm partsmeasuredon coordinatemeasurementma— chine．BasedhteCAD modeloftheparts，hteprocesstechnologyisanalyzedexplicitlyandthestimulation cuttingandnumericalcontrolmachiningofhtefree-ofrm partsarefinished．Thesurfaceprofileerroriscal· culatedbymeasuringthefinishedpartsonCMM anditverifieshtathtedesignandmachiningmehtodsrae correctandreasonable． Keywords：freefomr surface；B—spline；ani