数控快速成型计算机辅助工艺规划研究

摘要

计算机辅助工艺规划（Computer Aided Process Planning）是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。借助于计算机辅助工艺规划系统，可以解决手工工艺规划效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。一个好的计算机辅助工艺规划系统能为CAD模型规划和制造加工提供一个重要的链接作用。计算机辅助工艺规划包括涉及到工艺和人员操作的硬件系统和关于生产数据存储的软件系统。
　　本文主要研究为数控快速成型服务的计算机辅助工艺规划系统，即数控-快速成形工艺规划系统。本文主要工作如下：
　　在研究现有工艺规划算法的基础上，研究一个新的工艺规划算法，用于快速成形过程中消减加工。通过这个算法来确定一组加工方位和加工刀具尺寸，使总加工时间最小化。开发工艺规划算法的基础必须需要满足三个主要条件：实现数控-快速成形在制造零件时的有效性和高效性，满足完全自动化的快速成形系统，在一个没有人干预的“无人值守”方式下进行加工。本文重点研究工艺规划算法中对加工方位的探索，研究一种加工角度的建立方法。
　　针对一种典型零件，建立满足上述工艺规划的加工方位和加工刀具尺寸的数学模型，构建使总加工时间最小化的遗传算法目标函数。通过遗传算法计算，确定最佳的加工刀具尺寸和加工方向。
　　研究结果表明，本文研究的基于遗传算法的数控-快速成形工艺规划可以有效地减少零件的总加工时间。

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第一章 绪 论

1.1引言

1.2 计算机辅助工艺规划技术研究现状和发展趋势

1.3 本文主要研究内容

第二章 数控快速成型计算机辅助工艺规划方案构建

2.1 引言

2.2 金属混合式快速成形系统

2.3 数控-快速成形可行性分析

2.4 数控-快速成形系统刀具和加工方向的确定

2.5 本章小结

第三章 消减快速成形计算机辅助工艺规划方案

3.1 引言

3.2传统消减快速成形工艺规划方法

3.3改进的消减快速成形工艺规划方法

3.4基于遗传算法的消减快速成形工艺规划方案

3.5 本章小结

第四章 基于遗传算法的消减快速成形工艺规划研究

4.1引言

4.2 消减快速成形改进工艺规划算法

4.3 遗传算法的计算

4.4基于遗传算法的消减快速成形工艺规划

4.5改进工艺规划算法后刀具尺寸与加工方向结果分析

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1结论

5.2 展望

参考文献

致谢