【技术实现步骤摘要】
一种刀具参数优化设计方法及系统
本专利技术涉及刀具参数设计
，特别是涉及一种刀具参数优化设计方法及系统。
技术介绍
随着我国航空工业的快速发展，难切削材料如高强度钛合金应用的越来越多。高强度材料加工过程中被加工工件表面粗糙度直接影响工件的化学、物理及力学性能，并且还影响产品的可靠性、工作性能和寿命。工件加工表面粗糙度是企业加工能力的象征，直接影响企业的效益。对高强度材料工件表面粗糙度进行优化，近年来己经成为众多学者研究的方向。切削加工在机械加工中占有重要地位，而刀具的优劣直接影响被加工工件表面粗糙度，由于刀具的相关设计参数可进行调控，能够对实际运行进行指导，因此，需要对刀具的设计参数进行优化。目前对刀具的设计参数进行优化主要分为两类：一类是通过试切，或是通过技术人员的经验，来确定实际刀具几何结构参数组合。另一类是利用数学建模的方法，比如文献“邓福铭，刘佩，杨俊杰等.PcBN刀具几何结构参数优化设计研究.超硬材料工程，2013(5)：1-5”，将寿命作为性能指标，通过正交试验，建立刀具寿命与刀具几何结构参数之间的...
【技术保护点】
1.一种刀具参数优化设计方法，其特征在于，包括：/n获取历史被加工工件表面粗糙度集合；/n采用改进后的k均值聚类算法对所述粗糙度集合进行聚类，得到最优粗糙度集合；/n获取各所述最优粗糙度对应的刀具参数构成的刀具参数集合；/n采用改进后的k均值聚类算法对所述刀具参数集合进行聚类，得到最优刀具参数集合；/n利用各所述最优刀具参数进行刀具设计。/n
【技术特征摘要】
1.一种刀具参数优化设计方法，其特征在于，包括：
获取历史被加工工件表面粗糙度集合；
采用改进后的k均值聚类算法对所述粗糙度集合进行聚类，得到最优粗糙度集合；
获取各所述最优粗糙度对应的刀具参数构成的刀具参数集合；
采用改进后的k均值聚类算法对所述刀具参数集合进行聚类，得到最优刀具参数集合；
利用各所述最优刀具参数进行刀具设计。
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述采用改进后的k均值聚类算法对所述粗糙度集合进行聚类，得到最优粗糙度集合，具体为：
从所述粗糙度集合中选取多个样本当作初始聚类中心；
计算所述粗糙度集合中剩余样本与各所述初始聚类中心的距离，得到第一距离；
根据所述第一距离将粗糙度集合中剩余样本分配到各所述初始聚类中心中，获得聚类分组；
根据所述聚类分组以及所述聚类分组中的每个样本对所述初始聚类中心进行修正；
对修正后的聚类中心进行分裂或合并处理，得到最优粗糙度集合。
3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述对修正后的聚类中心进行分裂处理，得到最优粗糙度集合，具体为：
判断选取的样本个数是否小于第一预设阈值；
若否，则不进行分裂处理；
若是，则根据每个修正后的聚类中的样本距离的标准差向量、每个修正后的聚类中的样本与样本对应的修正后的聚类中心之间的平均距离以及每个样本与每个样本对应的修正后的聚类中心之间的总平均距离对修正后的聚类中心进行分裂处理。
4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述对修正后的聚类中心进行合并处理，得到最优粗糙度集合，具体为：
判断选取的样本个数是否大于第二预设阈值；
若否，则不进行合并处理；
若是，则计算各所述修正后的聚类中心之间的距离，得到第二距离；
判断所述第二距离是否小于第三预设阈值；
若否，则不进行合并处理；
若是，则将所述第二距离中最短距离对应的两个修正后的聚类中心进行合并处理。
5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述采用改进后的k均值聚类算法对所述刀具参数集合进行聚类，得到最优刀具参数集合，具体为：
从所述刀具参数集合中选取多个样本当作刀具初始聚类中心；
计算所述刀具参数集合中剩余样本与各所述刀具初始聚类中心的距离，得到第三距离；
根据所述第三距离将刀具参数集合中剩余样本分配到各所述刀具初始聚类中心中，获得刀具聚类分组；
根据所述刀具聚类分组以及所述刀具聚类分组中的每个样本对所述刀具初始聚类中心进行修正；
对修正后的刀具聚类中心进行分裂或合并处理，得到最优刀具参数集合。
6.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述刀具参数包括刀具的前角、刀具...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘献礼，孙庆贞，岳彩旭，刘智博，李恒帅，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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