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是去除粗加工遗留下来的台阶;精加工那么主要保证零件的尺寸及外表质量。考虑到目前完全由计算机进行自动选刀还存在一定困难,因而在我们开发的计算机辅助***选择(ComputerAidedToolSelection,CATS)系统中,立足于给用户提供一个辅助决策工具,即粗加工、半精加工、精加工等,真正的决策权仍留给用户,以充分发挥计算机和人的优势。1系统根本结构CATS系统的输入为CAD模型,输出为***类型、***规格、铣削深度、进给量、主轴转速(切削速度)和加工时间等六个参数(如图1),包括***类型选择辅助决策工具、粗加工***选择辅助决策工具、半精加工***选择辅助决策工具及精加工***选择辅助决策工具等鉴于粗加工在型腔加工中的重要地位(通常为精加工时间的5~10倍),粗加工时系统具有***自动优化组合的功能,以提高整体加工的效率。除了上述决策工具外,:..系统还具有查看***详细标准、根据***类型和尺寸推荐加工参数及评估加工时间等功能,最后生成总的***选择结果报表。系统所有的***数据及知识均由后台数据库做支持。***类型选择根据模具型腔数控加工实践,型腔铣加工的***一般分为平头铣刀、圆角铣刀及球头铣刀三种。设***直径为D,圆角半径为r,当r=0时为平头铣刀,0<R***又可分为整体式和镶片式。对于镶片式,关键是选取刀片的材质,刀片材质的选择取决于三个要素:被加工工件的材料、机床夹具的稳定性以及***的悬臂状态。系统将被加工工件的材料分为钢、不锈钢、铸铁、有色金属、难切削材料和硬材料等六组。机床夹具的稳定性分为很好、好、缺乏三个等级。***悬臂分为短悬臂和长悬臂两种,系统根据具体情况自动推理出刀片材质,决策知识来源于WALTER***手册,系统由用户首先交互选择***类型。对镶片式***,基于规那么自动推理出适宜的刀片材质。例如,如果被加工工件的材料为“钢〞,机床夹具的稳定性为很好,***悬臂为短悬臂,那么刀片材质应为WAP25。粗加工***组合优化型腔粗加工的目的就是最大化地去除多余的金属,通常使用平头铣刀,采取层切的方法。因此,3D模具型腔的粗加工过程,。***优化的目的就是要寻找一组***组合,使其能够以最高的效率切除最多的金属。***组合优化的根本方法如下:,形成假设干搜索层。。,即影响***(相邻关键距离相差小于给定阈值)对搜索层进行合并,确定加工平面和可行***集,形成加工层。***,即型腔加工的***组合。***推荐的加工参数(切削速度、铣削深度和进给速度),计算材料去除率。,计算每一加工层的加工时间。。***组合的总体加工效率进行评估。:..~i,直至求出最优的***组合。如以时间为目标,即要求以整个型腔的加工时间t最短来优化***组合。***选择半精加工的主要目的是去除粗加工残留下的台阶状轮廓。为完全去除台阶,铣削深度必须大于每一台阶到零件外表的距离x。其算法步骤如下:步骤1由零件实体模型获得两个相邻截面的外表积以及相应的轮廓长度;步骤2计算平均轮廓长度;步骤3计算台阶宽度;步骤4计算台阶拐角到零件外表的法向距离x;步骤5重复步骤1~步骤4,决定每一台阶的铣削深度;步骤6计算***直径D,按经验D=x/***手册推荐;步骤7选择铣削深度大于x的最小***。***选择精加工***选择的根本原那么是:***半径尺寸R小于零件外表最小的曲率半径r,一般取R=(~)r。其算法步骤如下:步骤1:从零件实体模型计算最小曲率半径;步骤2:从***库中检索出***半径小于计算所得的曲率半径的所有***;步骤3:选出满足上述要求的最大***;步骤4:如果所有***大于最小的曲率半径,选择最小的作为推荐***。3小结与讨论模具型腔加工的工艺规划通常需要很高的技术与经验,准备NC数据的时间几乎和加工时间一样多。因此,自动产生型腔加工的工艺方案及NC加工指令的需求就显得愈加迫切。本文系统研究了模具型腔工艺规划中的***选择问题,提出了模具型腔粗加工、半精加工、精加工***选择的原那么和方法,构造了相应的实现算法,并在UG/OPENAPI环境下进行了初步编程实现,开发了CATS原型系统。在***类型和规格确定的根底上,系统还可根据***手册推荐加工参数(切削速度、铣削深度、进给量等),对相应的加工时间进行评估。其最终目的是真正实现CAD/CAM的集成,继而通过后处理产生数控加工指令。目前CATS系统的界面还是独立于UG的CAM界面,CATS的决策结果还需要用户重新输入到CAM。需要指出的是,要提高模具型腔的总体加工效率,需要从粗加工、半精加工、精:..加工的整体上考虑,进行多目标组合优化,这将是我们下一步要进行的工作。