數(shù)控五軸水刀切割質量偏差主動補償方法的研究.pdf

1、水射流切割因其加工能力強、不產(chǎn)生熱變形和附加應力變形、應用靈活等特點，有著其他切割技術無法比擬的優(yōu)勢。但由于其難克服的切割質量偏差問題，主要有切口粗糙、切口紋理彎曲、切口斜面3方面問題，限制了水射流切割的應用潛力。為了改善水射流切割質量以及改變當前切割效率低的問題，研究了切割質量偏差主動補償方法。
　　首先，針對水射流切割存在的切割質量偏差問題，以五軸水刀為研究對象，提出了本文的五軸水刀切割質量偏差補償技術。然后對水刀切割質量因素

2、與水刀切割過程中涉及到的參數(shù)及其對切割質量的影響進行了分析，建立了水刀切割質量評測指標和手段。
　　接著，提出五軸水刀切割參數(shù)與質量關系建模方法?；谇懈钯|量的三個方面評判量切口粗糙度、水射流射出角和切口斜度的特點，提出了切割參數(shù)與質量關系建模方案。運用正交試驗設計方法設計試驗，獲取樣本數(shù)據(jù)來構建切割參數(shù)與質量關系模型。接著通過檢驗試驗，來檢驗模型的質量預測效果。
　　然后，提出基于切割參數(shù)與質量關系模型的五軸水刀切割參數(shù)優(yōu)

3、化方法。針對五軸水刀切割保證切割質量與提高效率的需求，確定了五軸水刀優(yōu)化有切割進給速度盡量大、水射流射出角盡量接近90°和切口斜度盡量接近90°三個目標。通過采用基于小生境技術的Pareto遺傳算法進行多目標優(yōu)化參數(shù)求解，獲取到預設工件厚度和切口粗糙度等級下的最優(yōu)切割進給速度、前傾角和偏擺角。
　　最后，對五軸水刀切割質量偏差主動補償方法進行了驗證。通過水刀切割試驗，將切割質量偏差主動補償方法下的切割與未加入補償技術的傳統(tǒng)方法下的