【17页】汽车模具高速切削工艺参数数据库系统的设计.doc在线文档

到了个更为实用的目的，就是利用高速切削加工大幅度提高生 产率加工精度和表面质量。

展现了它巨大的活力和潜力。

美国空军于年实施了第个高速切削加工技术研究计划，由美国洛克希德飞机公 司进行具体试验研究。

但最初的目的并没有取得真正意义上的成功。

接着，人们的研究 兴趣转向改善工件的加工精度和表面质量，并取得了定的成功。

二十世纪七十年代后期， 对高速切削加工的研究集中到了个更为实用的目的，就是利用高速切削加工大幅度提高生 的形成 等人对高速铣削时的切削力应力的预测及仿真进行了研究其它的研究 成果涉及高速切削加工时的毛刺控制表面粗糙度工艺参数优化走刀路线切削方程等 。

目前，高速切削加工技术己成为切削加工的主流和发展方向。

高速切削加工技术是建立在机床结构及设计制造技术高速主轴系统快速进给系统高性 能系统高性能刀具材料及刀具设计制造技术高速切削加工机理高速切削加工工 艺等诸多相关技术均得到充分发展的基础之上的。

如等人研究了高速切削加工时切屑的形成 等人用有限元法分析了高速切削加工时切屑件的加工精度和表面质量，并取得了定的成功。

二十世纪七十年代后期， 对高速切削加工的研究集中但最初的目的并没有取得真正意义上的成功。

空军于年实施了第个高速切削加工技术研究计划，由美国洛克希德飞机公 司进行具体试验研究。

汽车模具机床等工业，展现了它巨大的活力和潜力。

该技术在美国的航空航天工业中首先得到应用，因为其多数零件是从原材料中切 除的多余材料而制成的即所谓整体制造法，现在高速切削加工已广泛的应用 于航空航天部分内容简介中项快速发展的高新技术，它极大的提高了生产率和推动了制造业的 发部分内容简介中项快速发展的高新技术，它极大的提高了生产率和推动了制造业的 发展。

该技术在美国的航空航天工业中首先得到应用，因为其多数零件是从原材料中切 除的多余材料而制成的即所谓整体制造法，现在高速切削加工已广泛的应用 于航空航天汽车模具机床等工业，展现了它巨大的活力和潜力。

美国空军于年实施了第个高速切削加工技术研究计划，由美国洛克希德飞机公 司进行具体试验研究。

但最初的目的并没有取得真正意义上的成功。

接着，人们的研究 兴趣转向改善工件的加工精度和表面质量，并取得了定的成功。

二十世纪七十年代后期， 对高速切削加工的研究集中到了个更为实用的目的，就是利用高速切削加工大幅度提高生 产率加工精度和表面质量。

这引起了各国政府部门和研究机构的极大兴趣，纷纷投入大量 人力物力进行高速切削加工的各项研究工作。

年，美国国防高技术研究总署发起了项为期年的先进加工研究计 划，旨在为高速切削加工金属材料提供科学依据。

这是迄今为止最为系统的有 关高速切削加工的研究计划之，其重点放在铝合金镍基合金钦合金钢与铸铁及其合 金的高速车削和铣削加工的研究上。

研究计划取得了丰硕的成果，证明高速切削加工时随着 切削速度升高切削力降低，加工精度和表面质量提高等 年，德国国家研究技术部拨款支持高速切削加工的研究工作，由达姆斯达特工业 大学的生产工程与机床研究所联合家公司，实施 了两项研究计划，全面系统地研究了黑色及有色金属材料的高速铣削加工，以及高速切削机 床刀具及主要部件的相关工艺技术。

英国韩国意大利日本等国也相继进行了大 量的研究工作。

年以后，越来越多的高校研究机构公司投入对高速切削加工的研究，研究成果也 更趋多样化。

如等人研究了高速切削加工时切屑的形成 等人用有限元法分析了高速切削加工时切屑的形成 等人对高速铣削时的切削力应力的预测及仿真进行了研究其它的研究 成果涉及高速切削加工时的毛刺控制表面粗糙度工艺参数优化走刀路线切削方程等 。

目前，高速切削加工技术己成为切削加工的主流和发展方向。

高速切削加工技术是建立在机床结构及设计制造技术高速主轴系统快速进给系统高性 能系统高性能刀具材料及刀具设计制造技术高速切削加工机理高速切削加工工 艺等诸多相关技术均得到充分发展的基础之上的。

高速切削加工技术的推广应用是建立在制 造技术全面发展的基础上的高速切削加工的关键技术包括刀具技术刀具及刀具材料等 高速机床及数控技术高速切削加工理论等。

目前，高速切削加工在欧美日本等发达国 家的应用已比较普遍，但在我国的研究及应用起步较晚。

二十世纪八十年代以来，我国最早开展的是高速硬切削加工技术的基础研究，其后陆续开展 高速切削加工铝合金钢铁及其合金的研究，以及高速切削机床技术及刀具技术的研究。

在 国家„十五‟重点领域技术预测研究及先进制造领域关键技术的分析论证中，高速切削技 术被列为重大综合型项目和经济与社会发展急需技术项目中的重要内容。

与国外相 比，我们在高速切削机床及其数控系统刀具技术方面的差距最大。

目前国内使用的高速切 削机床和加工中心主要是进口产品，但主轴转速达的数控机床和加工中 心也有自己的产品刀具也以进口和外资在国内生产的产品为主，但通过引进技术的改造或 合资生产的方式，国内也开始生产高速工具系统和高速切削刀具。

在高速切削加工理论的研 究方面，我国对高速硬切削加工的研究具有自己的优势，但从整体上看，还没有形成自己的 高速切削加工理论系统，与国外还有差距。

切削工艺技术是高速加工中的关键技术之。

实践证明，如果只有高速机床和刀具，而没有 良好的工艺技术作指导，再昂贵的高速加工设备也不能充分发挥其作用。

近年来国外对高速 切削工艺进行了较深入的研究，并开发出满足高速切削工艺要求的机床和刀具，有力地促进了 高速切削工艺在机械制造业的应用，特别是轻金属材料的切削加工。

国外的飞机制造业工 模具制造业等已成功地应用了高速切削工艺，在缩短制造周期降低制造成本提高产品质 量等方面取得了较好的效果。

其他如汽轮机叶片精密刀具的制造等方面也开始引入了高速 切削工艺。

日本等国外的些著建的项目 结束。

这种方法在国内还很少被采用，将用于本课题中的程序开发。

本课题研究的主要内容 本课题利用基于实例推理的方法，方面可以克服建立高速切削工艺数据库过程中遇到的缺 乏可用数据的困难，另方面又能收集处理利用切削加工过程中的各种有用信息，为将来新的应用提供帮助。

利用方法建立的高速切削工艺数据库，吸收了的优点， 具有自学习的功能，是种智能型的切削数据库。

同时，编程者所有对数据库的操作 都在环境下直接通过接口程序进行，不需要在程序间切换，提高编程效率。

本课题的主 要研究内容有 高速切削工艺参数数据库的系统结构的提出分析高速切削加工过程中涉及的数据信息， 明确高速切削工艺参数数据库要处理的信息以及如何表示它们。

确定高速切削工艺数据库的 特点及功能要求，提出基于实例推理的高速切削工艺数据库的系统结构 切削数据库部分的设计与实现高速切削工艺参数数据库中，处理需求虽然种类较多， 但基本是固定不变的，而所处理的数据复杂多样且彼此间存在各种复杂的联系。

在需求分析 的基础上，提出高速切削工艺数据库的概念数据模型，在关系型数据库管理系统 上进行逻辑数据模型设计和物理设计，得出高速切削工艺数据库的各个关 系模式以及相应的索引 高速切削工艺参数数据库中的应用分析应用的可行性，定义高速切削加工 实例的表示模式。

实例相似度是判别实例间相似性的尺度，切实可行的相似度计算方法是 系统成功的基础。

实例相似度主要根据问题描述部分的属性计算，根据高速切削加工 中实例各属性的特点，研究这部分属性的局部相似度及其权重分配策略，提出实例整体相似 度的计算方法 高速切削工艺参数数据库中知识库的应用高速切削工艺参数数据库中的知识库用来存 储关于高速切削加工的领域知识作为子系统的部分，知识库是为实例改写及刀具选 用等提供支持的。

研究知识库中包含的领域知识与经验的表示模式及知识库的设计与实现 应用程序以及接口程序的设计对高速切削工艺参数数据库系统的应用程序开 发进行分析，本系统用编写的应用程序是用户和数据库交互的接口，般 用户都是通过应用程序才能使用数据库中的数据。

用语言编制的接口程序是对 做二次开发，在中通过菜单调用上述的数据库应用程序。

系统功能及总体结构 概述 目前尚无有关高速切削加工的切削数据手册出版，其它文献资料提供的数据分散性太大，且 不易收集。

因此，可供利用的高速切削数据主要包括刀具厂商提供的部分数据和生产企业积 累的少量切削加工实例和数据另外我们还根据模具有限公司的实际情况利用有限元模拟技 术及大量的试验优化出些切削参数作为重要数据。

我们决定将基于实例推理的方法应用到 高速切削工艺数据库中，方面克服缺乏高速切削数据的困难，另方面充分利用刀具厂商 和生产企业提供的成功经验和数据优化切削参数以及生产实际和切削加工实验中积累的实 例等。

系统功能该系统按照功能划分为两大块基本功能模块管理功能模块。

系统功能框图如图所示。

基本功能包括 编程工艺记录记录每个项目所使用的加工解决方案和加工参数，其中嵌入 了系统模块，可以逐步改进加工中使用的加工解决方案和加工参数 设备资源信息浏览查询生产加工中的机床刀具材料切削液等详细信息 知识查询查询与加工相关的领域知识。

管理功能包括 编程项目管理添加修改删除编程项目。

管理添加修改删除实例库中的实例，系统中权重相似度属性的