基于改进遗传算法的磨削能耗预测及工艺参数优化

针对磨削过程中能耗预测及低能耗加工问题,提出了一种基于改进遗传算法的磨削能耗预测及工艺参数优化方法。首先,基于多元非线性拟合回归理论建立了表面粗糙度和磨削能耗的预测模型,并验证了预测模型的准确性;其次,遗传算法中将能耗预测模型作为目标函数,表面粗糙度预测模型作为约束条件,并采用改进的十进制编码解码和染色体三点同时变异方式进行工艺参数寻优;最后,通过实验数据验证了多元非线性拟合回归预测模型的准确性和求解算法的有效性。实验结果表明:该方法预测的工艺参数理论值可实现磨削加工中能耗最小化。     

超大厚度电火花线切割工艺优化研究

通过对超大厚度电火花线切割工艺参数影响因素进行分析,利用正交试验的方法,研究了加工电流、脉冲宽度、占空比、进给速度等电参数对加工速度的影响规律,确定最佳的工艺参数设置条件.并在此基础上,应用多元正交回归分析方法建立可靠的回归方程,方便对试验结果进行预测和优化.     

五轴联动铣削复杂曲面表面粗糙度研究

为了提高五轴联动铣削复杂曲面的加工质量,分析多切削工艺参数对表面粗糙度的影响至关重要。首先,通过单因素实验分析了各切削工艺参数对表面粗糙度的影响规律,基于模拟退火算法理论,分别建立了各切削工艺参数与表面粗糙度的一元关系模型;其次,通过对单因素实验数据进行归一化处理,为正交实验优选切削工艺参数区间;最后,通过正交实验,分别建立了基于模拟退火及传统最小二乘原理的表面粗糙度多元复合预测模型并通过实验进行验证。验证结果表明,所建立的预测模型能够为复杂曲面铣削加工优选加工参数提供更准确的指导。     

快走丝线切割加工工艺建模方法研究

以工件厚度、峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔为输入参数 ,以加工速度和表面粗糙度为输出参数 ,分别用神经网络技术与非线性回归理论建立了快走丝线切割加工的工艺模型。经与实验数据比较 ,得出两种模型均能较好地预测出给定条件下的加工速度和表面粗糙度 ,反映了该机床的加工工艺规律 ,但神经网络模型具有更高的预测精度     

一种先进热冲压钢的电阻点焊工艺多元非线性回归设计

采用多元非线性回归正交组合设计了试验方案,研究了点焊工艺参数对一种先进热冲压钢焊接接头质量的影响.将点焊接头抗剪切强度与点焊熔核直径作为影响接头质量的主要考察指标.以电极力、焊接电流及焊接时间作为工艺参数,并分析三者之间的相互制约关系.通过正交理论设计了9组试验,根据回归设计理论,建立三元二次非线性回归方程并进行了剩余标准差计算.结果表明,回归模型能够实现对点焊接头抗将剪切强度与点焊熔核直径的有效预测.绘制了其三维视图,在模型的基础上研究点焊工艺参数对焊缝质量的影响规律.     

基于正交试验-遗传神经网络的凸轮轴高速磨削参数优化

采用X-C两轴联动的加工方式,在CNC8325型超高速凸轮轴复合磨床上,对冷激铸铁凸轮轴进行了加工试验。采用正交试验法设计实验,并运用极差法和方差法综合分析相关磨削工艺参数对工件加工质量的影响规律。利用遗传神经网络算法建立了工件加工质量和相关磨削工艺参数间的非线性映射关系,同时基于正交试验法的分析结果改进了遗传神经网络算法,实现了相关磨削工艺参数的优化,缩短了冷激铸铁材料凸轮轴数控磨削工艺制定的时间,提高了磨削加工的质量。     

SKD11铣削刀具寿命试验研究及工艺参数优化

为提高SKD11模具钢铣削刀具的寿命,对SKD11模具钢进行了刀具寿命铣削试验,基于极差方法分析了各工艺参数对刀具寿命的影响规律。基于刀具寿命铣削试验,利用多元线性回归方法,推导并求解出了SKD11模具钢铣削刀具磨损的数学模型。利用最优化设计方法和MATLAB优化工具箱,以加工效率和刀具磨损为目标函数,针对实际的铣削问题优选了工艺参数。优化的工艺参数能兼顾刀具寿命和加工效率,为加工企业降低综合生产成本提供了重要的理论依据和案例参考。     

高速飞行器回转体部件精密磨削工艺参数优化设计

磨削工艺参数的优化是提高生产率、改进工件质量和降低成本的重要手段.通过多元非线性回归分析建立高速飞行器天线罩(系复杂曲面薄壁回转体零件)加工形状精度的数学模型,根据最优化原理,针对传统优化方法的不足,将遗传模拟退火混合优化策略(GASA)用于实现以加工最大生产率和形状精度为目标的多目标优化,得出了最优的磨削工艺参数组合方案.根据优化后的结果设计并完成了相关的工艺实验,通过分析比较及实际应用,验证了该方法的有效性、正确性和实用性.     

20CrMnTi高速外圆磨削试验研究及参数优化

为改善20Cr Mn Ti渗碳合金钢的表面磨削效果,对20Cr Mn Ti合金钢进行了高速外圆磨削试验,分析了磨削工艺参数对表面粗糙度的影响规律。基于高速磨削试验,利用最小二乘多元线性回归方法,推导并求解出了20Cr Mn Ti合金钢的磨削粗糙度预测模型。利用最优化设计方法和MATLAB优化工具箱,以加工效率为目标函数和以粗糙度预测模型为约束条件,针对企业实际的磨削问题优选了工艺参数。优化的工艺参数在保证表面加工质量的基础上可提高加工效率,这为加工企业降低生产成本提供了重要的理论依据和案例参考。     

非等厚异种钢电阻点焊熔核成形的多元非线性回归模型

利用多元非线性回归正交组合的方法进行试验设计,分析两种厚度不一的异种钢板电阻点焊工艺.试验将表征非等厚异种钢材料电阻点焊熔核形状的熔核直径、熔核偏移,作为考察指标,将焊接脉冲电流、电极压力、焊接时间、热处理脉冲电流4个工艺参数,以及各参数之间的交互作用作为影响指标的因素,得到可预测熔核形状参数的回归数学模型.结果表明,优化的回归数学模型可实现该类非等厚异种钢电阻点焊接头熔核成形的较为有效的预测.在模型的基础上分析各工艺参数及各交互作用对焊点质量的影响规律,可进而对该类材料电阻点焊工艺参数进行优化设计.     

不同参数下振动焊接最高温度回归分析

设计不同振动焊接参数下平板表面堆焊试验,研究焊接热输入、振动加速度对焊接最高温度的影响,并运用多元非线性回归方法建立焊接最高温度预测模型.结果表明,在较大焊接热输入时,最高温度随着振动加速度的增加而提高;而在较小焊接热输入和中等焊接热输入时,熔池温度随振动加速度的增加有一个先增加后降低的过程.通过相关性检验、线性回归的显著性检验以及回归系数的显著性检验,证明模型可行.同时分析了与振动加速度相关的系数和测点到焊缝中心距离的关系,认为振动加速度对熔池中心温度的影响最为显著.     

楔横轧轧件端头凹心影响因素的研究

用ANSYS／LS－DYNA软件对楔横轧轧制过程进行非线性有限元模拟，得到轧件端头凹心的形成原因，总结出模具成形角、展宽角、轧件端头尺寸及轧细长度等因素对轧件端头凹心大小的影响，并将计算结果与实验结果进行比较，其规律一致。本研究对合理确定楔横轧工艺参数、提高材料利用率具有重要的意义。     

基于LSSVM和AFSA的摩擦焊接工艺参数优化

为了准确和快速确定最佳摩擦焊接工艺参数,提出了一种最小二乘支持向量机与鱼群算法相结合的摩擦焊接工艺参数优化方法。以摩擦时间、摩擦压力和顶锻压力3个主要摩擦焊接工艺参数为优化对象,焊接接头抗拉强度为优化目标,通过最小二乘支持向量机拟合优化对象与优化目标之间的复杂函数关系。首先进行焊接试验,以试验数据为样本对模型进行训练,然后用鱼群算法对模型进行优化,获得最佳摩擦焊接工艺参数。结果表明,该方法具有建模容易、求解快捷等优点,优化得到的工艺参数与正交回归优化的工艺参数相比,使焊接接头的抗拉强度提高了2.1%。     

工艺参数对冷坩埚定向凝固钛合金宏观组织的影响

用电磁冷坩埚进行定向凝固可以将电磁冷坩埚和定向凝固技术的优点相结合，为难熔、活泼金属的定向凝固开辟新的方法，但工艺过程复杂，影响因素众多，为了解冷坩埚定向凝固过程和宏观组织演变规律，本实验通过正交实验得到了工艺参数对宏观组织的影响规律，研究发现抽拉速度是影响宏观组织最主要的因素，其他因素影响不显著，随抽拉速度降低，晶粒数量明显减少，当抽拉速度为1mm／min时，能获得定向凝固组织。理论分析表明，工艺参数通过影响驼峰和凝固界面的位置和形状，以及吸收和导出的热量而影响宏观组织。     

A study of the effects of process parameters for injection molding on surface quality of optical lenses

The purpose of this study is to determine the effects of process parameters on optical quality of lenses during injection molding. The quality characteristics chosen are light transmission, surface waviness and surface finish. The Taguchi method is used to perform screening experiments to identify the important significant process parameters affecting quality of lenses. Through empirical and theoretical analysis, the most significant process parameters affecting surface waviness is the melt temperature, followed by mold temperature, injection pressure and packing pressure. On the other hand, injection molding process parameters are found to have little effect on light transmission and surface finish of lenses. Regression approach is then implemented based on surface waviness data from full factorial experiments to formulate the regression models. Three different regression methods are used, namely, linear, exponential and nonlinear regression. Verification experiments are executed to examine the accuracy of the regression model for predicting quality characteristics of lenses. The result showed the highest accuracy prediction of surface waviness was from a nonlinear regression model. An error of only 4.24% suggested the existence of a correlation among injection molding process parameters.     

神经网络与正交试验法结合优化注射工艺参数

结合人工神经网络所表现出来的良好特性,利用正交试验获得的数据作为神经网络的训练样本,建立输入为工艺参数、输出为翘曲变形量的神经网络模型,并通过样本检验了ANN模型的准确性,从而缩短设定工艺参数的时间,在工艺参数取值范围内,采用ANN模型代替CAE软件模拟试验,结合正交试验法,对工艺参数进一步优化。结果表明:将神经网络与正交试验、数值模拟三者结合用于注射过程参数优化可以缩短优化工艺参数的时间,提高工艺设计效率,并能获得比单纯使用正交试验和数值模拟方法更为优化的结果。     

汽车手刹固定板成形工艺数值模拟研究

对汽车手刹固定板进行了工艺性分析,确定了合理的工艺流程,再根据覆盖件结构特点,兼顾型面设计的各种原则,在计算机辅助软件中对手刹固定板进行合理的工艺补充设计,合理设置冲压方向、压料面、拉伸筋,为后续工序的顺利进行奠定基础。在AutoForm软件中进行具体的操作流程:数据导入、材料性能设置、工序规划设置、工具体设置、工艺参数初值设定等,设置完毕后软件随即开始模拟计算,得到模拟结果。成形极限图、成形性云图、减薄率云图等图示直观表明:工艺参数初值仍有修正优化的空间。为了研究摩擦系数、压边力等工艺参数对成形效果的影响,采用控制变量法,分别研究单一参数对成形结果的影响。由此,分析各工艺参数对冲压过程的具体作用原理和影响规律,得到各工艺参数的合理取值范围。     

基于正交试验的FDM 3D打印工艺方法研究

正交实验设计和分析方法是研究多因素多水平工艺优化实验的有效方法。针对目前3D打印领域缺乏行业标准、影响3D打印成型结果的工艺参数繁多、最佳工艺流程难以确定的问题,采用正交实验方法研究影响3D打印成型质量的工艺流程,分析出层高设置、打印速度、填充密度依次为影响FDM(熔融沉积)3D打印成型的主要因素,并得出层高0.18mm,打印速度40 mm/s,填充30%时表面质量较好。正交实验方法对优化3D打印工艺流程、提高打印效果具有借鉴意义。     

人工神经网络技术在成形模具表面激光强化中的应用

基于人工神经网络基本理论，建立在成形模具表面激光强化中预测材料表面最高温度、强化效果的BP网络模型，借助于MATLAB仿真软件中的神经网络工具箱作为开发平台，将试验样本数据和经过试验验证的数值计算结果作为补充的样本数据用于BP网络的训练，利用训练好的BP网络对非线性的样本数据规律进行拟合，实现激光加工工艺参数的优化，为实际生产和加工提供有效的依据。