面向绿色制造的切削用量优化研究

传统的切削用量通常是通过查阅手册,依靠工人经验和切削试验来确定,不能满足日益高速化、精密化和清洁化的现代加工要求。为了更合理的确定切削用量,基于绿色制造的思想,建立了以生产率、成本和能源消耗为目标的切削用量优化数学模型。采用改进的粒子群算法首先求得问题的非劣解集,然后用层次分析法得到不同要求下的最优方案。采用这种优化方法较传统选择方法可以更快速有效地确定合理的切削用量。

MATLAB在切削用量优化中的应用

切削用量优化是机械制造企业实现提高切削加工效率,降低生产成本的重要措施之一。以铣削加工为例,以MATLAB为开发平台,将内置的遗传算法与直接搜索工具箱(GADS)和MATLABGU二者进行有机结合,编制出基于遗传算法的切削用量优化软件。该软件界面友好,具有求解最大生产率优化,最低生产成本优化和多目标优化三种不同目标函数的功能,且切削用量优化过程方便、快捷。实例应用证明了方法的正确性和有效性,具有一定的应用价值。

基于遗传算法的切削用量优化

在机械加工中，切削用量的优化对于保证加工质量、降低加工成本和提高劳动生产率都具有重要意义。近年来快速发展的遗传算法，对于解决非线性优化问题取得了令人瞩目的成绩。应用遗传算法对切削用量的优化问题进行了研究，提出了一种在进行遗传操作之前对个体进行预先筛选，从而将有约束优化问题变成无约束优化问题的方法，并通过算例证明了它的有效性。

曲轴内铣切削用量优化

曲轴内铣技术在加工高硬度、多缸型曲轴时有着明显优势,因此,已被广泛应用于发动机大规模制造企业。内铣工艺的切削用量优化设计是提高曲轴铣削效率的重要途径。针对现有曲轴内铣加工设备效率低的问题,建立了以最大生产效率为目标的切削用量优化模型。在可行域内选取一系列均匀布点作为初始点。通过使用均布法,采用Matlab的工具箱函数进行切削用量优化设计,并完成了加工测试。试验结果表明:以均匀布点为初始点,通过求得一系列局部最优解,最终可以获得全局最优解。

基于UG的切削用量优化系统的研究与开发

针对现代加工高质量、高效率、低成本的要求,开发了与UG无缝集成数控铣床切削用量优化系统.利用VC、MFC及UG/Open等开发工具实现了切削用量优化、数据库管理等功能,对系统组成及开发技术方案进行了介绍,并详细阐述了遗传算法在切削用量优化中的具体应用.

生产控制与工艺规划集成条件下的切削用量优化

传统工艺规划中的切削用量优化方法已经不适应柔性制造系统(FMS)模式下的动态生产管理,柔性制造模式需要工艺规划和生产作业规划有效地集成,以便于根据生产作业控制的实时动态变化信息进行加工参数的修正。提出一种利用切削能力E和材料切除率Z作为决策变量进行切削用量优化的新方法,该方法既可满足工艺规划方面的工艺条件要求,又可满足生产作业控制方面的动态管理要求。

基于模糊综合评判高速钢立铣刀切削用量优化选择

针对高速钢立铣刀铣削过程中切削用量选择的模糊性,在分析高速钢立铣刀加工特点的基础上,结合现有铣刀切削用量选择方法,提出一种基于加权平均模型的模糊综合评判方法。通过综合考虑影响铣刀切削用量选择的因素,建立以单个工序加工时间、加工成本以及刀具耐用度为目标优化模型。结合具体加工对象分析表明:基于加权平均模型的模糊综合评判方法,能够实现高速钢立铣刀在铣削过程中切削用量的优化,评判结果准确、适用。

高硅含量铝基电子封装材料切削用量优化策略

高硅含量铝基电子封装材料有诸多优点,但因切削性能较差,限制了其推广应用。为了解决该问题,本文基于课题组前期研究工作及实验数据,进行高硅含量铝基电子封装材料切削用量优化策略研究;利用MATLAB软件编写神经网络-遗传算法(BP-GA)对切削力进行预测,再利用遗传优化算法建立以最小切削力为目标的切削用量优化算法,确定切削用量的最优解;搭建实验平台,并采用优化后的切削用量进行切削实验,验证优化结果的有效性。上述研究成果为建立高硅含量铝基电子封装材料优化系统奠定基础。

汽车发动机曲轴数控切削用量优化研究

汽车发动机曲轴在加工的过程中,数控加工工艺是最基本的工艺,而切削工作又是数控加工工艺中最基础的工作,所以要想提高汽车发动机曲轴的质量,就要优化汽车发动机曲轴的数控切削技术,而想要优化汽车发动机曲轴的数控切削技术,就要优化汽车发动机曲轴的数控切削用量。所以本篇论文就主要对汽车发动机曲轴数控切削用量优化进行了研究,首先详细介绍了汽车发动机曲轴的数控加工工艺,然后介绍了汽车发动机曲轴的主要技术要求,其次介绍了汽车发动机曲轴在加工的工程中需要用到的材料以及毛坯,然后对汽车发动机曲轴的机械加工工艺进行了分析,并且给出了优化汽车发动机曲轴数控加工工艺参数的意见,最后进行了总结。

多工序多工步制造系统切削用量的优化研究

通过对建立的多工序多工步制造系统生产时间和生产成本的数学模型的优化分析,并考虑了相应的生产条件约束限制,从而提出了基于最大生产率多工序多工步有约束制造模型切削用量优化求解思想——主目标生产效率最大,次目标生产费用最小,并给出了有效的优化算法。

基于毛刺的切削参数优化试验研究

金属切削中的毛刺是切削加工中产生的常见现象,它严重地影响产品的精度和使用性,有必要对毛刺的预测进行深入的研究。本文针对铣槽时产生的出口毛刺高度进行试验与检测,并通过田口直交表进行统计分析,对检测到的试验数据运用相关公式进一步进行计算优化,然后根据传统的经验值与优化计算的数据进行比较,获取了以毛刺高度为控制对象的切削用量优化值,以此为依据提出在加工过程中夹具、机床等相关的数据优化,为进一步对毛刺控制的非线性数学模型的建立提供试验数据。

基于Deform-3D的同步齿套高速车削用量工艺参数优化数值分析研究

基于弹塑性理论和Deform-3D有限元软件,建立了20CrMnTi材料的同步齿套的高速车削的数值分析模型。对比剪切力的力学公式解和数值解,验证了模型的可靠性。以切削用量为因素设计了正交试验,分析了不同切削要素下的切削力的分布规律。利用SPSS软件通过多元线性回归预测了各切削力模型,很好地反映了切削力和切削用量之间的关系。分析结果表明,高速车削工序I的最优切削用量是切削速度为250 m/min、进给量为0.3 mm/r以及背吃刀量为0.5 mm;进给量和背吃刀量对主切削力的影响占主要地位,切削力与主切削力的变化较为一致,切削速度对切削力影响较小。分析结果能为20CrMnTi同步齿套的高速车削工艺参数的制定和优化、生产实践中夹具设计提供数据支持。

ISG轻度混合动力电机机体缸盖的加工工艺

本文以ISG混合动力电机机体缸盖的加工实现,展现了从设计到加工模拟实现的整个过程。文中主要说明了零件的加工工艺的制定和优化,围绕着实体产品的加工进程进行论述,尤其突出利用Unigraphics NX6.0虚拟三维软件对形状复杂的铝合金薄壁件缸盖进行造型、加工工艺、工装的设计,以及对加工过程中切削用量优化的过程,并最终将整个加工过程以三维虚拟加工方式加以检验和校正。

难加工材料3种优化指标的应用特性

采用刀具耐用度、切削里程、材料去除总量对同一组难加工材料进行正交试验,结果表明:采用刀具耐用度作为评价指标进行优化时,其结果往往是对应于最小的切削用量,高的刀具耐用度并不对应于高的切削能力和切削效率,优化结果存在较大的局限性;切削里程和材料去除总量在实际生产中分别代表已加工表面的形成量和总切削量,可以较好地反映切削参数与应用效果之间的关系,作为评价指标时,两者较刀具耐用度的评价更为有效。不同指标的评价结果不同,应用时需根据实际情况进行有针对性的选择。

非支配排序自适应遗传算法的车削优化

针对车削切削参数的优化提出了一种单目标非支配排序自适应遗传算法(SONSAGA),算法保留了NSGA-II的精英保留策略、快速非支配排序优点,克服了NSGA-II中取值边界附近多个无法消除的支配点现象。车削实例计算结果获得优于已发表文献的优选值,证明单目标非支配排序的自适应遗传算法用于车削用量参数的优化是有效的。SONSAGA算法设置参数少,包括相对变化量、种群规模、最大遗传代数,能自动调节最大遗传代数以及自适应地得到满足给定相对变化量的优选值,为车削用量优化提出了新思路。