面向高效节能的数控滚齿加工参数多目标优化模型

数控滚齿加工工艺是应用较为广泛的齿形加工方式,合理的加工参数选择能够显著影响加工过程能耗和加工时间。为降低滚齿加工过程能耗和加工时间,提出一种面向高速干切的高效节能数控滚齿加工参数多目标优化模型。首先,系统地分析了数控滚齿加工过程的能耗特性,建立了数控滚齿加工过程能耗模型;然后,以数控滚齿加工的滚刀转速和轴向进给量为优化变量,建立了以最低能耗和最少加工时间为目标的多目标优化模型,并采用帝国竞争算法对模型进行优化求解;最后,以某车间的齿轮加工过程为应用案例,验证了该模型的有效性和实用性。     

面向高效低碳的数控加工参数多目标优化模型

数控加工是目前机械制造系统广泛采用的一种加工方法,为实现数控加工的低碳化,研究数控车削加工的高效低碳切削参数优化问题。建立切削加工过程时间目标函数和包含电能碳排放、刀具碳排放、切削液碳排放的碳排放目标函数。然后,考虑加工过程中机床设备性能和加工质量的实际约束条件,建立以数控加工的切削速度和进给量为优化变量,以最小加工时间(高效)和最低碳排放(低碳)为优化目标的多目标优化模型。引入权重系数将其转化单目标优化模型,并应用复合形法对优化模型进行优化求解。通过某具体实例验证了所建模型的有效性,并对优化结果和优化变量的灵敏度进行了分析。     

数控加工参数优化技术研究

为了提高机床的利用率,需要在加工前通过对实际数控加工过程的仿真模拟来获取实际加工的最优化参数。在实际生产过程中,数控机床的加工工序不同,其所需要优化的目标就会有所不同,本文主要针对数控机床加工参数优化问题展开相应的探讨,通过建立数控加工的多目标优化模型进行仿真模拟,并结合遗传算法对每一种加工段进行加工参数优化,通过每一个特征段的优化累加可以获得实际的优化效果。经过实例证实,多元目标函数优化模型的优化效果良好。     

高效数控加工切削参数优化技术

数控加工切削参数的合理选择对高效数控切削加工技术的实现至关重要,数控切削加工工艺参数的优化有利于数控加工技术水平及效率的提高。本文针对300M钢在的正交实验结果进行切削参数分析,建立飞机起落架的切削参数优化模型,具有较高的推广价值。     

数控加工切削参数优化研究

提出一种基于基因算法的切削参数优化方法——变搜索域遗传算法。与通常的优化算法相比，该方法计算量小，计算速度快，能适应自动化制造系统对优化切削数据快速响应的要求。在切削参数优化研究的基础上，针对成都飞机制造公司数控加工中心的实际情况，开发了数控加工切削参数管理和优化系统。该系统的完成和使用把工艺人员从大量的手工重复劳动中解放出来，并实现切削参数选取的科学化、合理化、规范化，为企业创造了良好的经济效益。     

基于绿色制造的加工参数优化研究

针对优化加工参数,从而降低二氧化碳排放量的问题,进行了干切削的车削实验研究。首先,将目标设定为尽可能减小能源消耗和切削力,让材料去除率最大化,利用软件获得了最佳参数组合;其次,对软件优化的最佳方案进行了验证,并与常规条件下的车削参数进行了比对,总结出了优化的加工参数;在该实验研究中,先对45钢进行了车削加工,然后再对铝展开了研究。研究结果表明:45钢和铝两种材料的节能量是不同的;采用优化的加工参数加工这两种材料都能显著降低能耗,减少碳排放。     

不锈钢材料数控加工参数优化研究

运用数学方法对不锈钢数控加工参数进行优化,提出了新的最低成本目标函数,使用MATLAB/Optimization Toolbox编制优化程序,优化结果能缩短加工时间35.54%,降低加工成本10.97%.基于对优化结果的分析,发现机床转速和表面加工精度是限制不锈钢加工的主要约束,提出了"高转速低进给量"的加工策略.     

基于改进粒子群算法的数控加工参数优化研究

为优化数控加工参数,提高数控机床加工性能,研究改进粒子群算法的数控加工参数优化方法,设置最低生产成本以及最高生产率为数控加工参数的优化目标,利用协调系数将多目标优化问题转化为单目标优化问题建立目标函数,设置切削速度、进给量约束、切削进给力、切削功率、切削转矩约束、表面粗糙度要求为约束条件,采用惯性权重值适应性递减方法改进粒子群算法,令惯性权重随粒子群进化适应性提升,采用改进粒子群算法快速寻找数控加工参数目标函数最优值,实现数控加工参数优化.实例分析结果表明,该方法可有效优化数控加工参数,满足实际加工需求,优化后的实验数控机床加工性能佳.     

基于改进粒子群算法的数控加工参数优化研究

为优化数控加工参数,提高数控机床加工性能,研究改进粒子群算法的数控加工参数优化方法,设置最低生产成本以及最高生产率为数控加工参数的优化目标,利用协调系数将多目标优化问题转化为单目标优化问题建立目标函数,设置切削速度、进给量约束、切削进给力、切削功率、切削转矩约束、表面粗糙度要求为约束条件,采用惯性权重值适应性递减方法改进粒子群算法,令惯性权重随粒子群进化适应性提升,采用改进粒子群算法快速寻找数控加工参数目标函数最优值,实现数控加工参数优化.实例分析结果表明,该方法可有效优化数控加工参数,满足实际加工需求,优化后的实验数控机床加工性能佳.     

数控切削加工工艺参数的多目标优化

基于数控车削和数控铣削加工工艺参数优化的数学描述 ,采用主要目标法和线性加权和法建立了多目标优化的数学模型 ,给出了以简便可靠的直接寻优算法实现多目标优化的计算实例     

面向绿色制造的少切削液加工工艺参数优化

切削液用量的合理控制是减少切削液消耗的重要途径。在切削原理没有发生根本性改进的情况下,通过使用适量的切削液和工艺参数协调加工过程,降低切削液用量,是实施绿色加工的重要手段。以加工过程中机床设备的性能约束为前提,以切削三要素和切削液流量为优化变量,建立了以成本、切削液用量为优化目标的面向绿色制造的少切削液加工工艺参数多目标优化模型,提出了将多目标优化问题和约束转换为单目标优化的方法,并利用遗传算法对该单目标优化函数进行了优化求解。案例分析验证了所建模型的有效性。     

基于改进人工蜂群算法的数控切削参数优化

针对多道工序加工的切削参数优化问题,提出一种改进的人工蜂群算法对最小加工时间和最低生产成本的多目标切削参数模型进行优化。该算法综合了粒子群算法和人工蜂群算法的优点,优化过程中综合考虑了工件加工时的多种约束条件。通过仿真实例验证改进的人工蜂群算法的有效性和优越性,仿真结果表明:改进的人工蜂群算法相比其他算法可以寻找到更优的切削参数组合。     

考虑刀具磨损的数控车削批量加工工艺参数节能优化方法

在数控车削批量加工过程中,刀具磨损的加剧会导致能量消耗显著增大.针对现有节能优化研究忽略了刀具磨损状态和工艺参数对能耗的协同影响的问题,提出一种考虑刀具磨损的数控车削批量加工工艺参数节能优化方法.首先,分析刀具磨损和工艺参数对数控车削批量加工能耗协同影响机理;基于此,以批量加工总能耗最低和完工时间最小为目标,以不同刀具...     

浅谈数控加工参数优化的研究现状与进展

现阶段数控加工技术在制造领域具有着十分显著的应用效果,逐渐得到了广泛应用,极大提升了机械制造行业的生产水平和效率.但在对数控加工技术进行实际应用过程中,如果没有合理设置和优化数控加工的参数,就会直接对机械制造效果、质量等造成影响.因此我们需要分析和论证数控加工参数,对数控加工参数优化的局限、现状等予以掌握,从而对数控加...     

面向重型数控机床的加工工艺参数优化方法

为提高重型数控机床的加工质量与效率,提出一种基于数值模拟与优化算法相结合的加工工艺参数优化方法。通过为重型数控机床的加工过程所构造的非线性动力学模型,建立加工工艺参数与加工表面粗糙度的映射关系,以加工工艺参数组合为决策变量,以加工表面粗糙度和加工尺寸精度等为目标函数,建立重型数控机床加工工艺参数多目标数学优化模型,并采用网格直接寻优算法对数学优化模型进行寻优求解,最终得到重型数控机床的最优加工工艺参数组合。以某重型数控机床的铣削加工过程为例进行实例验证,并通过对比单目标优化结果验证了该多目标优化方法的优越性。     

Hermite五坐标数控加工刀位算法研究

复杂自由曲面五坐标刀位优化问题一直是数控加工领域的一个热点问题，该问题的解决对于显著提高国防和民用工业中重要零件的加工质量和加工效率具有重要意义。Hermite27位算法和MPM算法是国际上最近提出的2种最先进的五坐标27位优化算法。作者给出了2种算法的完整数学模型，将Hermite算法与MPM算法进行了比较研究，从理论上对2种算法解的一致性进行了证明，对2种算法求解过程的重要差别进行了比较，对Hermite算法的求解过程进行了改进，并通过2个实例验证了所提出的改进算法的可行性。     

基于VERICUT数控加工切削参数的优化

加工切削参数优化是指以最高生产率为目标函数,以最大主功率等为约束条件,按照用户设定的优化参数自动调整不同加工段的切削参数来保持恒定最大主功率状态,从而使单位时间内的材料切除量最大。使用仿真、验证与优化软件VERICUT,可以自动编制带有最佳参数的加工程序,减少或避免人工调整切削参数产生的种种问题,大幅度提高了加工效率和加工质量,为降低加工成本提供了有效的途径。     

基于QPSO的数控加工切削参数优化

QPSO是基于PSO的改进算法,具有全局搜索能力强,收敛速度快、鲁棒性高等特点。现利用QPSO对根据数控加工中机床和刀具的实际约束而建立的以进给量和切削速度为变量的数学模型进行优化,仿真结果表明经过QPSO优化得到的进给量和切削速度的值比经验值更能满足生产率最大化和生产成本最小化的要求,同时也明显优于PSO。     

基于鱼群算法的舱室布局优化问题关键技术研究

布局优化问题的研究其实就是组合最优问题的求解。在求解过程中会涉及到许多约束条件,即求解组合优化问题时需要调整的设计参数,引入人工鱼群算法求解深潜器舱室人员布局优化问题。深潜器舱室在布局问题中具有复杂性和特殊性,因此,结合多目标优化问题的求解思路进行模型计算,并获得优化布局设计方案。为了验证布局方案的有效性和人机工程性,对布局方案进行计算机建模仿真,并运用JACK软件对布局方案进行评价,求证布局结果的合理性,对后期的设计展开提供理论支持和指导,并验证人工鱼群算法对深潜器舱室布局进行优化设计方法的有效性。     

基于金豺狼优化算法的数控切削参数优化

为提高加工效率、降低生产成本,提出了基于金豺狼优化算法(GJO)的数控切削参数优化新方法。以切削速度和进给量为待优化切削参数,施加功率、切削力、进给量、粗糙度等约束,建立以最大生产率及最低生产成本为目标的优化数学模型。介绍了GJO算法主要原理,给出了方法流程。以复杂曲面且微小滚齿加工为实例,利用GJO对切削参数优化数学模型进行求解,得到最优切削速度和进给量。结果表明：与其余3种方法相比,所提方法的滚齿加工总工时缩短约8%～29%、表面粗糙度降低约0.04μm～0.15μm,加工质量和效率均得到提升。