面向低能耗少切削液的多目标加工参数优化

数控加工是一种广泛采用的机械制造加工方法,为实现数控加工的高能效,从数控铣削加工的低能耗少切削液两个方面对切削参数进行优化,建立切削加工过程能量消耗目标函数和切削液消耗目标函数。考虑加工过程中数控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以及切削液流速为优化变量,以最低加工能耗和最少切削液消耗为目标的多目标优化模型,并应用非支配排序遗传算法-II对优化模型进行优化求解。最后,通过某具体实例验证了所建模型的有效性。     

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。     

面向绿色注塑加工的工艺耦合参数设计优选方法

为提高产品加工过程的绿色性能,提出一种基于耦合推广正交算法的工艺参数优选方法。利用正交实验在解决单目标优化问题中的优势,提出基于工艺参数耦合强度关系的推广正交算法,用小生境演化繁殖后代,以实现多绿色性能指标优化。将该方法运用到注塑加工工艺参数设计中,选择面向绿色性能指标的注塑加工工艺参数,确定相互间的耦合强度关系以及注塑加工过程的多项绿色性能指标,建立注塑加工绿色设计模型。以某风机盖注塑加工为例验证了所提方法的可行性。     

面向节能优化的数控铣削参数优化方法研究

切削参数的选择直接关系到产品加工过程的节能生产。为实现零件加工过程的节能优化,针对加工中心一次铣削加工下切削参数的优化问题,考虑加工过程机床设备性能和刀具寿命的实际约束条件,建立了以数控铣削过程的铣削速度和每齿进给量为优化变量,以最少电能消耗和最低加工成本为优化目标的多目标节能优化模型。引入加权求和法将多目标优化模型转换成单目标优化模型,并采用粒子群算法对模型进行优化求解。最后,以某具体实例的加工过程为例验证了所建模型的有效性,并对优化结果进行了分析。     

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。     

车削刀具几何参数低碳优化建模与求解

为了实现车削加工过程的低碳化并提高加工质量,在分析车削加工过程中能耗特征及切削温度与刀具几何参数之间关系的基础上,以刀具前角和主偏角为优化变量,考虑加工过程机床设备和加工质量等约束,建立了车削加工刀具几何参数低碳优化模型;针对所建模型,提出一种基于改进的自适应遗传算法的优化求解方法。实例分析表明,以低碳排放为优化目标、以切削温度为约束条件优化车削刀具几何参数,可使碳排放和切削温度比原刀具参数分别降低12%和17%。所建模型和方法可为制造企业优化选择刀具几何参数降低碳排放提供理论方法支持。     

船用柴油机关键件铣削加工参数优化的研究

柴油机是船舶的核心设备,提高柴油机的加工制造水平是提升柴油机性能和增强我国船舶竞争力的重要筹码。针对船用柴油机制造企业重设备、轻工艺、低效率、高消耗的现况,通过对金属切削加工理论的研究,建立了船用柴油机关键件铣削加工过程中的单目标及多目标参数优化的数学模型,运用惩罚函数法在机床性能约束限制的可行域内进行求解,并运用有限元切削仿真软件Deform对优化结果进行切削仿真,与经验切削参数的仿真结果进行了对比。     

基于粒子群算法的滚齿切削参数优化研究

为了在滚齿加工过程中,能够实现滚齿切削参数优化,提高生产效率,本研究提出了一种基于粒子群算法的滚齿切削参数优化研究方法。该研究综合考虑了生产效率、加工成本等重要因素,引入了生产效率和加工成本等目标函数,建立了滚齿切削参数的多目标优化模型,并引入了协调系数,使其多目标优化模型转化为单目标优化模型。通过案例分析,优化得到的加工工艺参数与经验加工参数相比,其生产效率提高了2.44倍,工艺加工成本降低了56.7%。而在较大程度上为车间或企业的滚齿加工提高了生产效率,降低了成本。因此,该研究对于车间或企业的滚齿加工参数的确定与选择起着重要的参考作用。     

深孔加工工艺参数的响应面试验及多目标优化

为了研究深孔加工过程中切削速度、进给速度和切削液油压对深孔圆度和直线度的影响,建立模型并进行多目标优化,得到最优加工工艺参数。以高压油管接管中心深孔为加工对象,选取切削速度、进给速度和切削液油压为因素,以深孔圆度和直线度为指标进行三因素三水平的Box-Behnken响应面试验,建立了圆度和直线度的二次回归模型,采用遗传算法进行优化,得到最优工艺参数并进行验证。研究结果表明：高压油管接管中心深孔加工最优工艺参数为切削速度5100r·min^-1进给速度68mm·min^-1、切削液油压11Mpa。研究结果对于合理选择加工工艺参数,提高深孔圆度和直线度具有较强的指导意义。     

面向绿色制造的工艺参数优化数学模型

从绿色制造的角度 ,建立了以切削用量和切削液为设计变量、以切削加工过程中各项约束条件为基础、以生产率最高、成本最低、资源消耗和环境污染最小为目标函数的机械加工典型制造工艺优化数学模型 ,并给出了应用实例