專利名稱：一種送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于機械設計領域的送料機構(gòu)的質(zhì)量控制優(yōu)化方法，尤其是涉及ー種送料機構(gòu)的公差優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
在實際機械設計工程中，對于各種機械部件的設計，比如送料機構(gòu)，由于制造誤差的影響，送料機構(gòu)各桿件的實際值與設計值存在一定的變差，而這些設計參數(shù)的波動會對送料機構(gòu)確定性優(yōu)化設計的結(jié)果存在一定的影響，尤其可能會降低送料機構(gòu)輸出特性的質(zhì)量，進而影響整個機械設備的工作性能。以冷鐓機的送料機構(gòu)為例，為提高送料機構(gòu)輸出特性的質(zhì)量，通常需要嚴格控制送料機構(gòu)各桿件長度參數(shù)的加工公差，以降低其構(gòu)件長度參數(shù)的波動，但過分控制加工公差將會大大增加制造成本。反之，較寬松的公差固然可以減低制造成本，但隨之而來的是降低了機構(gòu)質(zhì)量的穩(wěn)健性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服傳統(tǒng)設計方法的缺陷，解決送料機構(gòu)公差控制帶來的制造質(zhì)量與成本之間的矛盾，提供ー種既保證送料機構(gòu)質(zhì)量又能有效降低其加工成本的公差優(yōu)化方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)原理是以質(zhì)量-成本的平衡關系作為公差穩(wěn)健優(yōu)化的準則，建立基于質(zhì)量-成本模型的送料機構(gòu)公差穩(wěn)健優(yōu)化的數(shù)學模型，采用隨機模擬方法對模型中概率問題進行分析，并結(jié)合廣泛使用的遺傳算法來對優(yōu)化模型的求解過程進行比較和改迸。(這個方法的目的是要獲得設計參數(shù)或設計變量的優(yōu)化公差，而該優(yōu)化公差能獲得ー個更好的質(zhì)量-成本平衡，這種平衡是該優(yōu)化公差的效果，所以該方法寫到獲得優(yōu)化公差就可以了)本發(fā)明的技術(shù)方案為ー種送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，包括如下步驟A、建立送料機構(gòu)公差與加工成本函數(shù)模型
權(quán)利要求
1.ー種送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，包括如下步驟 A、建立送料機構(gòu)公差與加工成本函數(shù)模型CO)= ，其中C(t)表示相應公差t的加工成本，其中a。，B1為不同加工成本評估函數(shù)的加權(quán)系數(shù)； B、根據(jù)送料機構(gòu)各構(gòu)件的設計參數(shù)和初始公差數(shù)據(jù)采用隨機模擬算法計算送料機構(gòu)質(zhì)量特性的相關統(tǒng)計特征； C、根據(jù)送料機構(gòu)質(zhì)量特性的相關統(tǒng)計特征采用遺傳算法輸出設計參數(shù)的優(yōu)化公差。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，其特征在于，所述隨機模擬算法計算送料機構(gòu)質(zhì)量特性的相關統(tǒng)計特征的應用步驟為 (1)確定送料機構(gòu)質(zhì)量函數(shù)y= f (χι χ2 …，X9)中各隨機變量的概率分布，其中隨機變量XiQ = 1,2, *··,9)為送料機構(gòu)各構(gòu)件的設計參數(shù)； (2)根據(jù)各隨機變量的分布概率產(chǎn)生隨機變量樣本X1,X2,…，X9 ； (3)將產(chǎn)生的各隨機變量的樣本值代入送料機構(gòu)質(zhì)量函數(shù)中，并計算獲得送料機構(gòu)質(zhì)量特性的ー個樣本值Y1 = f (X1, X2,…，X9)，重復代入N次，獲得ー組容量為N的送料機構(gòu)質(zhì)量特性樣本Y1, Y2，-,Yn; (4)根據(jù)送料機構(gòu)質(zhì)量特性樣本總量，計算送料機構(gòu)質(zhì)量特性的相關統(tǒng)計特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，其特征在干，所述各隨機變量的概率分布為正態(tài)分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，其特征在于，采用遺傳算法輸出設計參數(shù)的最優(yōu)公差的方法為 (1)建立送料機構(gòu)各構(gòu)件設計參數(shù)加工公差(T)及其總加工成本評估函數(shù)f2(T)的比值
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，其特征在于，所述遺傳算法表示為
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，其特征在于，所述遺傳算法采用MATLAB 軟件。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，其特征在干，采用數(shù)理統(tǒng)計方法計算送料機構(gòu)質(zhì)量特性的相關統(tǒng)計特征。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，其特征在于，所述送料機構(gòu)質(zhì)量特性的相關統(tǒng)計特征包括樣本均值、樣本方差和可靠性概率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種送料機構(gòu)公差優(yōu)化方法，包括如下步驟A、建立送料機構(gòu)公差與加工成本函數(shù)模型其中C(t)表示相應公差t的加工成本，其中a0，a1為不同加工成本評估函數(shù)的加權(quán)系數(shù)；B、根據(jù)送料機構(gòu)各構(gòu)件的設計參數(shù)和初始公差數(shù)據(jù)采用隨機模擬算法計算送料機構(gòu)質(zhì)量特性的相關統(tǒng)計特征；C、根據(jù)送料機構(gòu)質(zhì)量特性的相關統(tǒng)計特征采用遺傳算法輸出設計參數(shù)的優(yōu)化公差。本發(fā)明公差穩(wěn)健的相關知識，采用質(zhì)量-成本的平衡關系作為公差穩(wěn)健優(yōu)化設計的質(zhì)量準則，保證了送料機構(gòu)的質(zhì)量具備很好的穩(wěn)健性，又有效地降低了機構(gòu)的加工成本，以使得產(chǎn)品的質(zhì)量與成本之間達到最佳平衡，從而可以進一步提高產(chǎn)品的市場競爭力。
文檔編號G05B19/418GK102662356SQ20121008958
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者何紅君, 周曉飛, 戴春祥, 施永康, 程竹青 申請人:寧波騰工精密機械制造有限公司