特許ウォッチ

公開番号2025093837
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2024067555
出願日2024-04-18
発明の名称複数の加工段階を考慮した平面エンドミルパラメータ最適化及び加工性能予測方法
出願人山東科技大学
代理人TRY国際弁理士法人
主分類G05B 19/4093 20060101AFI20250617BHJP(制御;調整)
要約【課題】本発明は、複数の加工段階を考慮した平面エンドミルパラメータ最適化及び加工性能予測方法を開示する。
【解決手段】部品図面を参照し、加工すべき平面を特定し、加工すべき平面のサイズ特徴パラメータを分析し、且つ加工工作機械と切削工具の型番を決定することと、最適化変数を設定し、最適化ターゲットを選び、拘束条件を決定し、且つ前切削回転フライスと仕上げ切削回転フライスの複数の加工段階問題を総合的に考慮し、平面エンドミルプロセスパラメータのマルチターゲット最適化数学モデルを確立することと、そしてマルチターゲット最適化アルゴリズムに基づいて最適化モデルに対して最適解を求め、最適なプロセスパラメータ組み合わせ及び加工性能予測値を得、最後に解を求めて得られた加工プロセスパラメータ組み合わせに基づいて平面エンドミル加工過程を指導することとを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の加工段階を考慮した平面エンドミルパラメータ最適化及び加工性能予測方法であって、以下のステップを含み、
ステップ１：準備動作であり、部品図面を参照し、加工すべき平面を特定し、加工すべき平面のサイズ特徴パラメータを分析し、且つ加工工作機械型番と切削工具型番を決定し、加工プロセス過程を取得し、
JPEG
2025093837000091.jpg
30
170
ステップ３：加工効率、加工エネルギー消費、加工品質という最適化ターゲットを選び、
具体的には以下を含み、
加工効率のターゲット関数モデルは、
JPEG
2025093837000092.jpg
86
170
加工エネルギー消費のターゲット関数モデルは、
JPEG
2025093837000093.jpg
28
170
JPEG
2025093837000094.jpg
37
170
JPEG
2025093837000095.jpg
28
170
加工品質のターゲット関数モデルは、
JPEG
2025093837000096.jpg
70
170
ステップ４：拘束条件を決定し、
拘束条件は、主軸回転数拘束と、送り量拘束と、送り速度拘束と、フライス削り深さ拘束と、フライス削り幅拘束と、工作機械主軸の定格パワー拘束と、切削工具寿命拘束とを含み、
JPEG
2025093837000097.jpg
66
170
JPEG
2025093837000098.jpg
57
170
JPEG
2025093837000099.jpg
192
170
JPEG
2025093837000100.jpg
66
170
JPEG
2025093837000101.jpg
15
170
ステップ５：平面エンドミルプロセスパラメータのマルチターゲット最適化数学モデルを確立し、
平面エンドミルプロセスパラメータのマルチターゲット最適化数学モデルは、
JPEG
2025093837000102.jpg
143
170
ステップ６：ステップ５の平面エンドミルプロセスパラメータのマルチターゲット最適化数学モデルに基づいて加工プロセスパラメータ組み合わせ及び加工性能予測値を取得し、
ステップ７：ステップ６において得られた加工プロセスパラメータ組み合わせ及び加工性能予測値に基づいて、実際の平面エンドミル加工過程を指導する、ことを特徴とする複数の加工段階を考慮した平面エンドミルパラメータ最適化及び加工性能予測方法。
続きを表示（約 210 文字）【請求項２】
工具寿命式は、一般化したテイラー工具寿命式
JPEG
2025093837000103.jpg
35
170
JPEG
2025093837000104.jpg
35
170
【請求項３】
ステップ６は、具体的に以下のとおり、
JPEG
2025093837000105.jpg
46
170

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面エンドミルパラメータ最適化の技術分野に関し、特に複数の加工段階を考慮した平面エンドミルパラメータ最適化及び加工性能予測方法に関する。
続きを表示（約 1,100 文字）【背景技術】
【０００２】
平面エンドミル加工プロセスは、最もよく見られる機械加工方式のうちの一つとして、部品と製品の製造過程に幅広く用いられる。平面エンドミルの応用の成功は、往々にしてプロセスパラメータの最適化に依存することで、高品質の加工、最適な生産効率、及び比較的低いエネルギー消費を確保する。
【０００３】
従来の平面エンドミル加工プロセスパラメータ最適化は、一般的には経験的方法と試験に基づいている。これは、往々にしてプロセスパラメータの最適化範囲を制限するとともに、最適な加工性能を実現できないことを引き起こす恐れがあり、また材料と人的資源を無駄にする。なお、現在、平面エンドミル加工プロセスパラメータ最適化に関する研究は、単一加工段階、即ち荒フライス加工段階又は仕上げフライス加工段階に集中する場合が多いが、実際の生産加工において、プロセス過程は、往々にして複数の加工段階を互いに組み合わせる必要があり、且つ複数の加工段階のプロセスパラメータ最適化は、前後が互いに影響を与え、動的に変化する過程である。そのため、単一加工段階のプロセスパラメータ最適化結果は、往々にして適用性がなく、最適化結果を実際の生産に直接に用いることは、非常に難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の技術に存在する問題に対して、本発明は、複数の加工段階を考慮した平面エンドミルパラメータ最適化及び加工性能予測方法を提供し、この方法は、複数の加工段階を総合的に考慮し、精確なマルチターゲット数学モデルを確立し、且つ最適化アルゴリズムによって解を求めることによって、最適なプロセスパラメータを正確で、高効率に決定し、且つ加工性能の事前予測を実現し、さらに平面エンドミル加工過程を指導することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下の技術案を採用する。
【０００６】
複数の加工段階を考慮した平面エンドミルパラメータ最適化及び加工性能予測方法は、以下のステップを含む。
【０００７】
ステップ１：準備動作であり、部品図面を参照し、加工すべき平面を特定し、加工すべき平面のサイズ特徴パラメータを分析し、且つ加工工作機械型番と切削工具型番を決定し、加工プロセス過程を取得する。
【０００８】
JPEG
2025093837000002.jpg
30
170
【０００９】
ステップ３：加工効率、加工エネルギー消費、加工品質という最適化ターゲットを選ぶ。
【００１０】
ステップ４：拘束条件を決定する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許