一种基于制造技术

本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
一种基于B/S架构的刀具设计优化系统及方法


[0001]本专利技术涉及计算机辅助设计技术，尤其涉及一种基于
B/S
架构的刀具设计优化系统及方法
。

技术介绍

[0002]随着产品更新换代的速度加快，产品工艺要求日趋复杂，对计算机辅助优化在加工中的能力有了更高和更迫切的要求，但目前，还未出现一种集刀具设计
‑
仿真
‑
优化
‑
数据库
‑
解决方案
‑
刀具选配功能的系统，所以专用化刀具的设计效率不高
。
所以应该设计一种基于
B/S
架构的刀具设计优化系统来提高刀具的设计效率
。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种基于
B/S
架构的刀具设计优化系统及方法
。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于
B/S
架构的刀具设计优化系统，包括刀具设计模块
、
仿真模块
、
数据库模块
、
性能预测模块
、
优化与评价模块
、
信息查询模块
、
解决方案模块
、
刀具选配模块；
[0005]刀具设计模块，所述刀具设计模块包括：
[0006]三维设计模块，用于根据用户输入的要设计的刀具类型和设计参数，基于
pythonocc
生成用户设计刀具的三维刀具模型图纸；
[0007]所述设计参数包括：针对不同刀具类型的前角
、
后角
、
螺旋角和对应的刀具安装角度；
[0008]二维设计模块，用于根据用户输入的要设计的刀具类型和设计参数，基于
pythonocc
生成用户设计刀具的二维刀具模型图纸；
[0009]浏览视图，用于查看生成的二维图纸和三维图纸；
[0010]仿真模块，用于对用户设计的刀具进行仿真，获得用户设计的刀具的切削温度，切削力性能仿真参数；
[0011]数据库模块，用于储存刀具设计参数
、
加工工件信息和仿真结果数据；
[0012]刀具设计模块，包括性能预测模块和优化与评价模块；
[0013]性能预测模块，用于根据刀具设计参数和加工参数进行刀具的切削力预测，切削温度预测和刀具寿命预测；
[0014]所述加工参数包括刀具的切削深度
、
切削宽度
、
主轴转速和进给速度；初始加工参数为用户根据仿真模块结果设定；
[0015]性能预测模块过程为：
[0016]利用对大量实验数据拟合结合理论模型公式对用户传入的刀具设计参数和加工参数进行计算，从而得到用户设计刀具的切削力预测
、
切削温度预测或刀具寿命预测；
[0017]优化与评价模块，用于根据性能预测模块的结果建立优化模型获得最适合用户输
入刀具设计参数刀具的加工参数，并根据最终加工参数对应性能预测模块的结果评价生成刀具的优劣；
[0018]具体过程如下：
[0019]以包括主轴转速
、
进给速度
、
切削深度
、
切削宽度的加工参数，建立切削力
、
切削温度和刀具寿命模型和约束；
[0020]再利用
nsgaⅢ算法对切削力
、
切削温度和刀具寿命三个参数进行优化获取相对情况下同时是最好的切削力
、
切削热和刀具寿命的前角参数；得出刀具设计参数对应的优化后的加工参数；
[0021]使用多组评价功能时用户要输入用户加工时的刀具的设计参数和多种加工参数，然后通过后台的切削力
、
切削温度和刀具寿命模型利用设计参数和每种加工参数分别计算出不同加工参数时得到的切削力
、
切削热和刀具寿命，再根据不同类型的刀具设定的切削力权重
、
切削温度权重和刀具寿命权重设计进行计算综合评价分数，给每种加工参数进行打分，再反馈给用户；
[0022]解决方案模块，用于向用户提供加工不同类型工件的加工方案；
[0023]通过针对不同部件的生产提供制造方案以及制造过程中所需要的刀具
。
主要分为以下几个部分：汽车制造，用于提供汽车零部件的制造过程解决方案；航空航天，用于提供航空航天方面零件制造过程解决方案；能源装备，用于提供能源动力方面零件制造过程解决方案；
[0024]刀具选配模块，用于向用户提供不同厂家生产的刀具信息
(
包括价格，加工时长，加工后工件表面质量等
)
，并向用户推荐最接近用户设计的刀具
。
[0025]按上述方案，所述三维设计模块中，生成用户设计刀具的三维刀具模型图纸，具体如下：
[0026]根据用户输入刀具设计参数通过
python
程序生成对应的参数化文件，用参数化文件驱动三维刀具模板生成新的三维刀具模型
。
[0027]按上述方案，所述仿真模块中，根据对用户设计的刀具的二维刀具模型图纸和三维刀具模型图纸以及用户提供的加工参数和加工工件材料的参数，进行有限元仿真得到刀具在对应加工条件下的切削力，切削温度和加工工件的应力分布
。
[0028]一种基于
B/S
架构的刀具设计优化方法，包括以下步骤：
[0029]1)
根据用户输入的要设计的刀具类型和设计参数，基于
pythonocc
生成用户设计刀具的三维刀具模型图纸；
[0030]所述设计参数包括：针对不同刀具类型的前角
、
后角
、
螺旋角和对应的刀具安装角度；
[0031]2)
根据用户输入的要设计的刀具类型和设计参数，基于
pythonocc
生成用户设计刀具的的二维刀具模型图纸；
[0032]3)
给用户提供生成的二维刀具模型图纸和三维刀具模型图纸；
[0033]4)
根据二维刀具模型图纸和三维刀具模型图纸对用户设计的刀具进行仿真，获得用户设计的刀具的切削温度和切削力性能仿真参数；
[0034]5)
储存刀具设计参数
、
仿真的加工工件信息和仿真结果数据；
[0035]6)
根据刀具设计参数和加工参数进行刀具的切削力预测，切削温度预测和刀具寿
命预测；
[0036]所述加工参数包括刀具的切削深度
、
切削宽度
、
主轴转速和进给速度；初始加工参数为用户根据仿真模块结果设定；
[0037]性能预测过程为：
[0038]利用对大量实验数据拟合结合理论模型公式对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
B/S
架构的刀具设计优化系统，其特征在于，包括刀具设计模块
、
仿真模块
、
数据库模块
、
性能预测模块
、
优化与评价模块
、
解决方案模块
、
刀具选配模块；刀具设计模块，所述刀具设计模块包括：三维设计模块，用于根据用户输入的要设计的刀具类型和设计参数，生成用户设计刀具的三维刀具模型图纸；所述设计参数包括：针对不同刀具类型的前角
、
后角
、
螺旋角和对应的刀具安装角度；二维设计模块，用于根据用户输入的要设计的刀具类型和设计参数，生成用户设计刀具的二维刀具模型图纸；浏览视图，用于查看生成的二维图纸和三维图纸；仿真模块，用于对用户设计的刀具进行仿真，获得用户设计的刀具的切削温度，切削力性能仿真参数；数据库模块，用于储存刀具设计参数
、
加工工件信息和仿真结果数据；刀具设计模块，包括性能预测模块和优化与评价模块；性能预测模块，用于根据刀具设计参数和加工参数进行刀具的切削力预测，切削温度预测和刀具寿命预测；所述加工参数包括刀具的切削深度
、
切削宽度
、
主轴转速和进给速度；初始加工参数为用户根据仿真模块结果设定；性能预测模块过程为：利用对大量实验数据拟合结合理论模型公式对用户传入的刀具设计参数和加工参数进行计算，从而得到用户设计刀具的切削力预测
、
切削温度预测或刀具寿命预测；优化与评价模块，用于根据性能预测模块的结果建立优化模型获得最适合用户输入刀具设计参数刀具的加工参数，并根据最终加工参数对应性能预测模块的结果评价生成刀具的优劣比较结果；具体过程如下：以包括主轴转速
、
进给速度
、
切削深度
、
切削宽度的加工参数，建立切削力
、
切削温度和刀具寿命模型和约束；再利用
nsgaⅢ算法对切削力
、
切削温度和刀具寿命三个参数进行优化获取相对情况下同时是最好的切削力
、
切削热和刀具寿命的前角参数；得出刀具设计参数对应的优化后的加工参数；使用多组评价功能时用户要输入用户加工时的刀具的设计参数和多种加工参数，然后通过后台的切削力
、
切削温度和刀具寿命模型利用设计参数和每种加工参数分别计算出不同加工参数时得到的切削力
、
切削热和刀具寿命，再根据不同类型的刀具设定的切削力权重
、
切削温度权重和刀具寿命权重设计进行计算综合评价分数，给每种加工参数进行打分，再反馈给用户；解决方案模块，用于向用户提供加工不同类型工件的加工方案；刀具选配模块，用于向用户提供不同厂家生产的刀具信息，并向用户推荐最接近用户设计的刀具
。2.
根据权利要求1所述的基于
B/S
架构的刀具设计优化系统，其特征在于，所述三维设计模块中，生成用户设计刀具的三维刀具模型图纸，具体如下：
根据用户输入刀具设计参数通过
python
程序生成对应的参数化文件，用参数化文件驱动三维刀具模板生成新的三维刀具模型
。3.
根据权利要求1所述的基于
B/S
架构的刀具设计优化系统，其特征在于，所述仿真模块中，根据对用户设计的刀具的二维刀具模型图纸和三维刀具模型图纸以及用户提供的加工参数和加工工件材料的参数，进行有限元仿真得到刀具在对应加工条件下的切削力，切削温度和加工工件的应力分布
。4.
一种基于
B/...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳彩旭，张千一，胡德生，刘献礼，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：