[发明专利]基于遗传算法的多槽腔构件粗加工刀具优化选取方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法的多槽腔构件粗加工刀具优化选取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.1： 工域元通道计算步骤：采用分层法实现槽腔加工的通道计算，由层切面交环通道求解工域元最大通道、最小通道；

分层加工确认步骤：提取加工方式，确定刀轴控制模式和是否分层加工；

层切面排序步骤：按照第一规则进行层切面创建，并对层切面进行排序；

求交步骤：将各分层面依次与工域元求交，产生交面与交环；

交环大小通道求取步骤：将交环在交面上进行偏置处理，按照第二规则进行交环大小通道求取；

工域元大小通道求取步骤：按照第三规则进行工域元大小通道求取；

所述第一规则为：若工域元定轴粗加工时，则层切面为垂直于刀轴方向的平面；若工域元变轴粗加工时，则层切面为平行于底面的曲面；

所述第二规则为：在交面上对交环使用面上偏移曲线，若偏移曲线恰好刚相交，则距离值为交环最小通道值；若偏移曲线退化为点，则距离值为交环最大通道值；

所述第三规则为：若单层加工时，则每层交环最小通道的最小值为最小通道，交环最大通道的最小值为最大通道；若分层加工时，则每层交环最小通道的最小值为最小通道，交环最大通道的最大值为最大通道；

步骤1.2 ：选刀范围计算步骤：基于刀具使用条件、切削比条件限制刀具选择范围，确定选刀范围；

步骤1.3 ：刀具库与范围求交步骤：将刀具库内的可选择刀具与选刀范围求交，得到可选择刀具组；

步骤1.4 ：遗传算法优化步骤：通过编码、初始化种群选取、当前种群适应度计算、遗传操作话和收敛判断对可选择刀具组进行遗传算法优化，确定全局最优刀具组；

步骤1.5 ：刀具分配步骤：由全局最优刀具组确定每个工域元的局部最优刀具组的刀具分配方法。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法的多槽腔构件粗加工刀具优化选取方法，所述遗传算法优化步骤包括：

编码步骤：按选择状态将可选刀具组内刀具进行二进制编码；

初始化种群选取步骤：初始化种群选取，预设全局刀具初值；

当前种群适应度计算步骤：当前种群适应度计算，以刀具组合铣削过程加工时间为适应度函数；

遗传操作步骤：遗传操作，种群进化过程选择、交叉、变异操作方法；

收敛判断步骤：收敛判断，判断终止的条件；

解码步骤：二进制编码结果解析方法，确定全局最优刀具。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法的多槽腔构件粗加工刀具优化选取方法，其特征在于，选刀范围计算包括：

工域元特性计算步骤：输入当前工域元，读取工艺模板设定的余量并计算工域元特性；

挑选步骤：排除小槽工域元，将剩余的工域元作为槽腔粗加工选刀依据；

初值设置步骤：将最大通道的最大值作为初值，并以作为局部切削比；

计算步骤：计算当前工域元的切削比；

判断步骤：判断是否满足切削比条件，若判断结果为是，则确定当前工域元可行刀具直径，进行工域元判断步骤；若判断结果为否，则减小直径，跳转至计算步骤；

工域元判断步骤：判断是否还有下一个工域元，若判断结果为是，则进入相似判断步骤；若判断结果为否，则跳转求解输出步骤；

相似判断步骤：判断是否于已计算的工域元相似，若判断结果为是，确定当前工域元，跳转至工域元判断步骤；若判断结果为否，则跳转工域元特性计算步骤；

求解输出步骤：求解所有工域元的最大、最小值分别作为所有工域元的可行刀具直径、并输出结果。

4.根据权利要求1所述的基于遗传算法的多槽腔构件粗加工刀具优化选取方法，其特征在于，每个工域元局部刀具总数小于或者等于3。