弹性磨具曲面磨抛多目标工艺参数优化研究

硬质合金曲面工件磨抛加工时,影响因素较多且存在耦合,磨抛效率低且质量不稳定。为在工件表面实现高效磨抛,同时降低磨具磨损,以M300钢为研究对象,通过分析其与弹性磨具的接触区域特征来建立曲面磨抛的材料去除函数模型,并通过实验验证模型的可靠性。通过单因素实验方法研究磨具的转速、切入深度、进给速度、粒度工艺参数对材料去除率、磨具磨损和工件表面粗糙度的影响规律。利用正交实验和灵敏度分析法确定各个评价目标的优化参数组合和多目标的优化参数区间。实验结果表明,利用该优化参数区间,工件表面质量有所改善,磨具磨损有所减轻。     

CFRP/Ti叠层构件钻孔工艺参数多目标优化方法

碳纤维增强复合材料/钛合金(CFRP/Ti)叠层构件以其优异性能广泛应用于航空航天领域。为保证孔同轴度和加工效率,通常采用同一参数对CFRP/Ti叠层构件进行一体钻孔。而CFRP和钛合金的材料属性和切削性能各异,一体钻孔会出现不同程度的CFRP撕裂、钛合金出口毛刺、孔径偏差等多种质量缺陷。由于工艺参数对各个质量缺陷的影响不同,甚至存在矛盾,难以找到合适的参数使得各质量缺陷均达到最小。为得到最优工艺参数,提高钻孔综合质量,对CFRP/Ti叠层构件钻孔工艺参数多目标优化方法进行了研究。根据实际工艺情况建立了CFRP/Ti叠层构件钻孔工艺参数多目标优化模型;结合钻孔工艺参数离散化的特点,基于帕累托占优原理构建了帕累托最优工艺参数集穷举搜索算法,并基于宽容分层序列法构建最优工艺参数决策算法;以T700-TDE85/Ti-6Al-4V叠层构件为对象,得到了最优工艺参数,验证了方法的可行性和有效性。     

基于响应面法的25钢数控车削工艺参数多目标优化

基于Box-Behnken Design(BBD)响应面法设计试验,选取切削速度、进给量和背吃刀量作为优化变量,以切削力、表面粗糙度和加工时间作为响应指标,通过Design-Expert软件分析研究各优化变量间的交互联系。结果表明,最优参数组合为切削速度110m/min,进给量0.13mm/r,背吃刀量0.5mm;对应的切削力为165.95N,表面粗糙度为0.918μm,加工时间为5.44s;研究结果对基于数控车削工艺技术的参数优化有一定的参考价值。     

高效高质量铣削参数多目标优化方法研究

机床的切削参数决定着机床加工的质量及加工效率,传统的切削参数选择方法基于工人经验,很难实现加工质量与效率的最优。针对以上问题,提出了一种面向高效、高质量加工的数控机床铣削参数多目标优化算法。算法以铣削四要素(切削速度、每齿进给量、切削深度和切削宽度)为优化变量,以最小切削力和最大材料去除率为优化目标;采用基于Tent映射的混沌初始化多目标粒子群优化模型进行参数优化,采用优化前后不同参数组合构建四因素四水平的正交实验,以表面粗糙度值作为加工质量主要表征,比较优化前后参数组合的实验结果。结果验证了优化方法和优化模型的有效性。     

高速干切滚齿工艺参数的多目标优化与决策方法

为降低高速干切滚齿加工能耗、提高滚齿加工质量,提出一种基于改进多目标灰狼优化(MOGWO)算法和逼近理想解排序法(TOPSIS)的高速干切滚齿工艺参数多目标优化与决策方法.分析了滚齿工艺参数,将切削参数和滚刀参数作为优化变量,构建了面向最小加工能耗和最优加工质量的多目标优化模型,采用改进MOGWO算法对所建的模型进行迭...     

滚齿切削参数多目标优化系统设计

结合滚齿切削的特点,在最高生产率目标函数和最低生产成本目标函数的基础上，设计了滚齿切削参数多目标优化系统。该系统采用增广乘子法实现其切削参数的优化设计，并引入参数定制的思想,减少了参数的输入,提高了工艺人员的工作效率。     

气动Stewart平台结构参数的多目标优化

6 6Stewart平台的结构参数对平台的运动空间和精度有重要影响。本文在对工作空间和灵巧度的各影响因素进行分析的基础上,提出一种通过搜索不同的上、下平台半径所形成的工作空间,得到平台尺寸与工作空间和灵巧度的关系曲面,进而采用线性加权和法将多目标优化转化为单目标优化的方法,以期在已有的气缸结构尺寸下,寻求较好的工作空间和灵巧度指标,实现平台的结构参数的优化。     

多目标的供应链集成优化及数值仿真

针对供应链设计中的供应链优化这个关键问题,建立了一个多目标的供应链集成优化模型。该模型将供应链三个层次的优化内容集成在一起进行优化,采用成本、柔性、客户服务水平以及向用户承诺的产品交付时间四个度量指标。针对多目标优化模型,提出了一种改进的多群体遗传算法。最后,利用一个具体实例进行了数值仿真。     

OPTIMIZATION OF ELECTRO-CHEMICAL MACHINING PROCESS PARAMETERS USING GENETIC ALGORITHMS

ECM and ECM-based processes (derived and hybrid processes) are one of the most widely used advanced machining processes (AMPs) to make complicated shapes of varying sizes in the products made of electrically conducting but difficult-to-machine materials such as superalloys, Ti-alloys, alloy steel, tool steel, stainless steel, etc. These materials are extensively used in aerospace, automobile, space, nuclear, defense, cutting tools, dies and mold making applications. ECM offers some unique advantages over other conventional and advanced machining processes but its use incurs relatively higher initial investment cost, operating cost, tooling cost, and maintenance cost. Use of optimum ECM process parameters can significantly reduce the ECM operating, tooling, and maintenance cost and will produce components of higher accuracy which is very important in some critical areas such as aerospace, space, defense, nuclear applications. Therefore, choice of optimum process parameters is essential to ensure the most cost-effective, efficient, and economic utilization of ECM process potentials. This paper describes optimization of three most important ECM process parameters namely tool feed rate, electrolyte flow velocity, and applied voltage with an objective to minimize geometrical inaccuracy subjected to temperature, choking, and passivity constraints using real-coded genetic algorithms. Comparison of the obtained optimization results with the results of past work in this direction shows an improvement in terms of geometrical accuracy.     

型材挤压过程工艺参数优化模型

提出了一种集数值仿真、人工神经网络和遗传算法为一体的工艺参数优化模型,用于型材挤压成形过程工艺参数优化,合理配置了非对称角铝型材模模孔位置。通过现场试验,验证了提出的工艺参数优化模型是行之有效和正确的。并在模孔位置优化配置结果基础上对其挤压成形过程进行数值仿真,分析了挤压成形过程中各阶段网格畸变情况,给出了挤压变形时应力和应变分布,对指导型材挤压工艺和模具优化设计具有重要意义。     

开式燃气轮机中冷循环热力学优化

调整质量流率(或沿通流路径压力损失)和中间压比的分配可以优化开式燃气轮机中冷循环的热力学性能。分析表明,分别存在最佳的燃料流率(或沿通流路径压力损失)和中间压比使循环输出功率最大,最大功率输出对总压比有附加的最大值。给定质量流率和动力装置尺寸的情况下,通过合理分配压气机入口和透平出口之间的流通面积,循环输出功率和效率可以再次得到优化。     

基于逐步回归模型的汽车碰撞安全性多目标优化

汽车结构的耐撞性及碰撞吸能优化是现代汽车工业的重要研究内容。面对传统优化方法难以找到汽车结构耐撞性问题多目标参数最优解的难题,在汽车结构碰撞安全性问题的研究中,结合试验设计、响应表面模型和有限元仿真程序提出一种基于逐步回归模型的多目标优化设计方法。利用该方法对以汽车前端结构的加强件作为设计变量,以整车质量、脚踏板在碰撞过程中的侵入量和整车碰撞加速度积分值作为目标函数的汽车100%正面碰撞以及40%正面偏置碰撞的多目标优化问题进行仿真优化研究,结果表明该方法对于汽车结构碰撞安全性的优化具有明显的效果。     

桥壳内高压成形工艺参数优化及试验研究

针对桥壳内高压成形过程的工艺参数优化进行了研究.根据桥壳零件结构的特点,确定了桥壳内高压成形的工艺过程;运用人工神经网络建模确定了工艺参数之间的关系,采用正交试验的方法分析了各项工艺参数对成形结果影响力的大小,并得到了最优工艺参数组合,即轴向位移进给量17 mm,进给时间0.1 s,液压加载峰值35.5 MPa,加载时间0.25 s.将优化后的工艺参数代入有限元模拟软件Dynaform得到数值解,验证了工艺参数优化结果的正确性,同时进行了内高压成形试验,零件轴向内高压成形的厚度值的仿真结果和试验结果误差为3.1％,径向结果误差为1.3％.试验结果与仿真结果吻合程度在合理范围内.     

二齿差摆线针轮减速器针齿壳内曲线参数优化

以二齿差摆线针轮减速器针齿壳内曲线参数为设计变量,摆线轮处于任意位置均能顺利装入,且针齿壳内曲线不发生干涉为约束条件,针齿壳强度、刚度削弱最小为优化目标,对二齿差摆线针轮减速器针齿壳内曲线参数进行了优化。编制了集优化参数、判定间隙、绘图检验为一体的计算机程序。该程序使用方便,通用性强,对针齿壳的生产制造具有一定的指导意义。     

神经网络优化技术在磨床主轴优化中的应用

利用拉格朗日乘子法将约束优化设计问题转化为求解拉格朗日乘子法极值的问题,讨论拉格朗日乘子法极值存在的条件,基于人工神经网络非线性优化计算的优点,构造用于拉格朗日乘子法的人工神经网络学习规则和网络结构。优化计算平面磨床主轴系统的结构参数,讨论优化结果与Kuhn—Tucker准则优化结果的一致性。     

最小二乘法在估计概率分布参数中的应用

提出一种估计概率分布参数的最小二乘法，这种方法以概率密度函数和频率间的关系为基础，通过对概率密度函数和频率间的关系进行合理的近似，建立求解未知分布参数的方程组，在求解过程中，将样本容量视为未知量，以简化求解过程。计算机模拟实例表明，这种方法求解出的未知分布参数精度较高，而且对于一些常见的分布函数，这处方法的求解过程十分简单。文中还通过计算机模拟对本文方法和极大似然估计法做了统计分析。     

基于Pareto前沿的单晶Si放电加工工艺参数优化

针对电火花加工复杂、时变、多参数的特点,在单晶硅Si放电成型加工可行性的基础上,对材料去除率和表面粗糙度等工艺目标进行综合评价。采用中心组合设计实验综合考察峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔对P型单晶Si放电成型加工过程中材料去除率以及表面粗糙度的影响程度,通过响应曲面法分别获得材料去除率和表面粗糙度的二次响应模型,方差分析结果表明模型具有很好的拟合程度和适应性。以提高材料去除率和降低表面粗糙度为目标建立工艺参数优化模型,设计遗传算法对优化问题进行求解并得到Pareto最优解集。实验结果表明,料去除率的实验结果与优化预测结果平均相对误差为5.8%,表面粗糙度的实验结果与优化预测结果平均相对误差为5.3%。表明该算法能有效快速的实现P型单晶Si放电成型加工过程的工艺参数优化。