一種機(jī)械加工過程中少切削液加工工藝優(yōu)化控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種機(jī)械加工過程中少切削液加工工藝優(yōu)化控制方法，步驟如下：設(shè)定機(jī)械加工設(shè)備對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)機(jī)床的加工性能參數(shù)；以加工過程中機(jī)床設(shè)備性能為約束條件，建立以成本、切削液用量為優(yōu)化目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型；利用所述的多目標(biāo)優(yōu)化模型和約束建立少切削液加工工藝參數(shù)優(yōu)化模型；將多目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)和約束轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)；對(duì)單目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)利用混合遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化，獲得切削液用量最小時(shí)的切削參數(shù)值，完成切削參數(shù)優(yōu)化。該方法使得加工過程中切削液的用量更為精確，降低了制造成本，為機(jī)加工過程中少切削液加工工藝規(guī)劃及工藝改進(jìn)提供支持。
【專利說明】一種機(jī)械加工過程中少切削液加工工藝優(yōu)化控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械切削加工領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)加工過程中少切削液加工工藝優(yōu)化控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]切削液在機(jī)械加工過程中，起到非常重要作用，帶來了突出的負(fù)面影響，包括大幅度提高制造成本，嚴(yán)重污染環(huán)境，直接危害操作者身體健康，需要清洗處理及相關(guān)費(fèi)用等不利因素，非常有必要開發(fā)研究機(jī)械加工過程中少切削液加工工藝優(yōu)化控制方法。然而在現(xiàn)有技術(shù)中，并沒有相應(yīng)的方法和工具來對(duì)機(jī)加工過程中的切削液的使用情況進(jìn)行整體的分析，無法為機(jī)加工過程工藝規(guī)劃及工藝改進(jìn)提供支持，也就不能改善切削液的消耗現(xiàn)狀，在此背景下，將切削液用量和工藝參數(shù)優(yōu)化相結(jié)合，在考慮機(jī)械加工過程中制造成本的基礎(chǔ)上，減少切削液的用量就顯得十分重要了，但現(xiàn)有技術(shù)很少涉及到加工過程切削液用量(如切削液流量)為目標(biāo)的加工工藝優(yōu)化控制方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種機(jī)械加工過程中少切削液加工工藝優(yōu)化控制方法，該方法以加工成本、切削液量為優(yōu)化目標(biāo)，同時(shí)根據(jù)使用的機(jī)床的加工性能參數(shù)來建立少切削液加工工藝參數(shù)優(yōu)化模型，為機(jī)加工過程中少切削液加工工藝規(guī)劃及工藝改進(jìn)提供支持。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種機(jī)械加工過程中少切削液加工工藝優(yōu)化控制方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0006](I)設(shè)定機(jī)械加工設(shè)備對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)機(jī)床的加工性能參數(shù)；包括刀具的切削速度為V。、進(jìn)給量為f、切削深度ap、切削液供給流量L ；
[0007](2)以加工過程中機(jī)床設(shè)備性能為約束條件；建立以成本、切削液用量為優(yōu)化目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型；
[0008](3)利用所述的加工工藝參數(shù)模型和約束建立少切削液加工工藝參數(shù)優(yōu)化模型；將所述的機(jī)械加工優(yōu)化模型中的多目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)和約束轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的綜合；
[0009](4)根據(jù)所述的單目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)利用混合遺傳算法對(duì)所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得切削液用量最小時(shí)的切削速度為V。、進(jìn)給量為f、切削深度ap、切削液供給流量L所對(duì)應(yīng)的值，完成切削參數(shù)優(yōu)化。
[0010]按上述方案，所述步驟(2)中的多目標(biāo)優(yōu)化模型中，
[0011]加工成本Cw目標(biāo)函數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械加工過程中少切削液加工工藝優(yōu)化控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)設(shè)定機(jī)械加工設(shè)備對(duì)工件進(jìn)行切削加工時(shí)機(jī)床的加工性能參數(shù)；包括刀具的切削速度為V。、進(jìn)給量為f、切削深度ap、切削液供給流量L ； (2)以加工過程中機(jī)床設(shè)備性能為約束條件，建立以成本、切削液用量為優(yōu)化目標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化模型；(3)利用上述加工工藝參數(shù)模型和約束建立少切削液加工工藝參數(shù)優(yōu)化模型；將所述的機(jī)械加工優(yōu)化模型中的多目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)和約束轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的綜合;(4)利用混合遺傳算法對(duì)所述單目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，獲得切削液用量最小時(shí)的切削速度為V。、進(jìn)給量為f、切削深度ap、切削液供給流量L所對(duì)應(yīng)的值，完成切削參數(shù)優(yōu)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中的多目標(biāo)優(yōu)化模型中， 加工成本Cw目標(biāo)函數(shù)為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟(2)中的機(jī)床設(shè)備性能約束條件包括:主軸轉(zhuǎn)速、切削功率、切削力、切削進(jìn)給量和切削液供給流量； 其取值范圍如下: 1)主軸轉(zhuǎn)速約束:

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟(3)中的少切削液加工工藝參數(shù)優(yōu)化模型為:

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述步驟3)中，采用多目標(biāo)加權(quán)和法將多目標(biāo)優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題，以實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的綜合； 則該多目標(biāo)優(yōu)化的單目標(biāo)評(píng)價(jià)函數(shù)為:
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103793577SQ201410063984
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】江志剛, 周帆, 張華 , 肖明, 鄢威, 周敏, 馮朝輝, 馬峰, 李弼心 申請(qǐng)人:武漢科技大學(xué)