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基于PSO-ACO的刀具路径优化在加工长工件热变形控制中的研究
1
作者
任重义
刘继宁
《机床与液压》
2025年第18期97-103,共7页
在超长工作台数控机床加工横梁过程中,切削热累积导致的长工件热变形显著影响加工精度。针对该问题,提出一种基于PSO-ACO混合算法的刀具路径优化方法,以降低加工过程中的热输入与控制热误差。对比所提方法与传统方法、蚁群优化方法、粒...
在超长工作台数控机床加工横梁过程中,切削热累积导致的长工件热变形显著影响加工精度。针对该问题,提出一种基于PSO-ACO混合算法的刀具路径优化方法,以降低加工过程中的热输入与控制热误差。对比所提方法与传统方法、蚁群优化方法、粒子群优化方法、遗传优化方法的刀具路径,结果表明:PSO-ACO方法优化路径的波动小,显著优于其他优化方法;与传统刀具加工路径相比,经PSO-ACO方法优化后总加工路径长度和平均加工时间均缩短25%。基于此,建立传统加工路径和PSO-ACO方法优化路径对工件温度的影响模型,采用有限元仿真对比二者对长工件热变形的影响。结果表明:与传统刀具加工路径相比,经PSO-ACO方法优化后,工件总体温升降低约100℃,工件变形从1.660 mm降低至0.907 mm,且最大应力降低至屈服强度以下。最后通过加工实验验证了PSO-ACO优化刀具路径在维持刀具稳定性的同时,显著降低了加工过程中的几何误差,证明了所提方法的有效性与可行性。
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关键词
超长工作台
切削热累积
刀具路径优化
热
变形
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职称材料
题名
基于PSO-ACO的刀具路径优化在加工长工件热变形控制中的研究
1
作者
任重义
刘继宁
机构
宁夏大学机械工程学院
出处
《机床与液压》
2025年第18期97-103,共7页
基金
宁夏回族自治区重点研发计划项目(2023BDE03004)。
文摘
在超长工作台数控机床加工横梁过程中,切削热累积导致的长工件热变形显著影响加工精度。针对该问题,提出一种基于PSO-ACO混合算法的刀具路径优化方法,以降低加工过程中的热输入与控制热误差。对比所提方法与传统方法、蚁群优化方法、粒子群优化方法、遗传优化方法的刀具路径,结果表明:PSO-ACO方法优化路径的波动小,显著优于其他优化方法;与传统刀具加工路径相比,经PSO-ACO方法优化后总加工路径长度和平均加工时间均缩短25%。基于此,建立传统加工路径和PSO-ACO方法优化路径对工件温度的影响模型,采用有限元仿真对比二者对长工件热变形的影响。结果表明:与传统刀具加工路径相比,经PSO-ACO方法优化后,工件总体温升降低约100℃,工件变形从1.660 mm降低至0.907 mm,且最大应力降低至屈服强度以下。最后通过加工实验验证了PSO-ACO优化刀具路径在维持刀具稳定性的同时,显著降低了加工过程中的几何误差,证明了所提方法的有效性与可行性。
关键词
超长工作台
切削热累积
刀具路径优化
热
变形
Keywords
ultra-long worktable
cutting heat accumulation
tool path optimization
thermal deformation
分类号
TG659 [金属学及工艺]
TH161 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于PSO-ACO的刀具路径优化在加工长工件热变形控制中的研究
任重义
刘继宁
《机床与液压》
2025
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