切削参数多目标优化设计1).pdf

第4期(总第137期) 机械工程与自动化 No．4 MECHANICAL AUTOMATl0N 2006年8月 ENGINEERING8L Aug． 文章编号：1672—6413(2006)04—0079一03 切削参数多目标优化设计 丁同梅1’2，周正武2，王太勇1 (1．天津大学机械工程学院，天津300072；2．广东省技师学院，广东惠州 516100) 摘要：通过对切削加工理论的研究，建立了相应单目标优化数学模型。根据单目标数学模型，建立多目标综合 优化数学模型，采用SUMT(罚函数法)优化方法，在约束限制可行域内搜索满足目标函数的最优切削参数。 关键词：切削理论；数学模型；优化设计 中图分类号：TG501．2文献标识码：A 0 引言 f。一羊。…………………………………(2) 切削用量的优化是零件加工工艺过程优化的基 HⅢjup 础。切削参数选择的恰当与否，将直接影响到生产效 7cd。，咒。， … 铆一而。…………………………一……’L3) 率、加工成本、利润、成品的质量等。然而由于影响 丁一·—鲁。………………………………(4) 切削用量的因素繁多，影响因素之间又相互交叉，因 铆鬲／i以户； 而确定最佳切削用量较为困难。随着计算机的运用，结 将上面3式代人式(1)，化简并略去对优化设计不 合切削加工理论和优化方法，利用计算机程序为数控 起作用的常数项，得到目标函数： 机床、加工中心提供合理的切削参数。本文以车削加 工为例，对金属切削加工参数选择这一多目标优化问 ‰一专+毒×再南。……．．∞’ 题，建立合理的车削加工系统多目标数学模型。同时 式中： 乙——工件加工部位长度，mm； 考虑机床、刀具、加工精度、表面质量、刀具寿命等 比——待加工表面直径，mm； 方面的约束，运用SUMT法搜索可行域内的切削参数 ，2。——工件转速，r／min； 可行解，最终得到满足多目标数学模型及约束条件的 △——加工余量，mm； 最优解。这种方法为切削用量的合理选择提供了一条 m、咒、户——三要素各自对刀具使用寿命的影 科学有效的方法。 响系数，其数值可按加工情况由 1 多目标优化数学模型及约束条件的确立 手册查得； 1．1 单目标数学模型的建立 C丁——与工件材料、刀具材料和其它切 在切削加工中，通常将切削速度口、切削深度口。 削条件有关的常数。 进给量，定为切削用量三要