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:具技术
数控切削加工工艺参数的多目标优化
姜彬杨树财郑敏利李振加
哈尔滨理工大学
摘要: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。
关键词:数控加工, 参数优化, 目标函数, 约束条件

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.
, , ,
. 优化变量
引言
数控车削加工工艺参数的优化以主轴转速、
工艺参数是数控切削加工的基本控制量。如工进给速度背吃刀量作为优化变量,其向量表
艺参数选择不当,不仅难以保证工件精度及控示为
制加工成本,而且可能因切削力过大等原因造成机,,
床被迫停机,影响数控机床效能的正常发挥。因数控铣削加工工艺参数的优化以主轴转速、
此,以提高数控切削效率、降低成本、获得进给速度背吃刀量。、铣削宽度。作为优化变
高质量产品为目的进行的数控切削加工工艺参数多量,其向量表示为
目标优化研究,对提高数控经济效益具有重要,,。,口
意义。. 目标函数
本文以数控车削、数控铣削加工的主轴转速、进数控切削加工工时目标函数
给速度、背吃刀量、铣削宽度等工艺参数作为优化变最高生产率与最短加工工时是一致的。数控切
量,建立了多目标优化数学模型,同时采用有效的优削加工工时为
化算法实现数控切削加工工艺参数的多目标优化。了
数控切削加工工艺参数优化的数学式中——切削行程
描述广一进给速度/
￡——换刀时间/次
国家“九五”科技攻关项目项目编号:/
收稿期:年月卜刀具使用寿命个
. ....——. 任秉银,唐余勇,
., ,: ,,:
. 刘世霞,唐余勇,.
,. 计算机辅助设计与图形学报,,:
. . . . .. ·,, .—
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哈尔滨工业大学博士学位论文, 第一作者:袁建平,副编审,黑龙江大学自然科学学报,

, 编辑:胡红兵
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年第卷
——工序辅助时间而/
车削加工刀具的使用寿命为
数控铣削加工时:

:
铣削加工刀具的使用寿命为
式中——径向切削力
鱼
————————一/
——工件支撑或刀具悬臂长度

卜工件装夹方法系数
式中广系数
卜一工件或刀具惯性矩眦
,广一修正系数
——工件材料的弹性模量
,,, ,——指数
②数控切削加工表面质量目标函数
——铣刀直径
数控切削加工表面质量目标函数为:
——铣刀齿数

将式、分别带人式,可得数控车削加
. 约束条件
工工时目标函数为
设计变量约束条件的一般形式为
一’/一’/口/
。曼,,,⋯
数控铣削加工工时目标函数为
数控切削加工过程中的切削力、切削功率、机床
一‘一】/口//‘
主轴