數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化的探討

劉紅梅

摘 要： 在各種先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展中，作為主流的數(shù)控（NC）技術(shù)在快速發(fā)展過程中，出現(xiàn)了傳統(tǒng)切削參數(shù)的選擇不能適應(yīng)提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本、提高設(shè)備利用率的問題。如何運(yùn)用現(xiàn)代切削理論、進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和模型分析方法尋求切削參數(shù)的最優(yōu)組合，是切削參數(shù)選擇的一個(gè)重要方向，本文對(duì)數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行了探討，希望給人們一點(diǎn)啟示。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控加工 加工參數(shù) 優(yōu)化方法

制造業(yè)的發(fā)展，是國家綜合實(shí)力的體現(xiàn)。制造業(yè)的主流技術(shù)是數(shù)控加工技術(shù)。因?yàn)樗鼤?huì)為我們的社會(huì)帶來更大經(jīng)濟(jì)收益，也是我們縮短和其他數(shù)控加工強(qiáng)國距離的最佳方法。

影響數(shù)控加工參數(shù)的優(yōu)化選擇的因數(shù)主要是機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速、功率、切削力的大小、轉(zhuǎn)矩，刀具的磨損、壽命及機(jī)床的機(jī)械振動(dòng)等方面。

目前數(shù)控加工參數(shù)的優(yōu)化，總體劃分為在線參數(shù)優(yōu)化和離線參數(shù)優(yōu)化兩大方面。

在線數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化方法，也叫自適應(yīng)控制，它是自適應(yīng)控制理論在數(shù)控加工領(lǐng)域的應(yīng)用。即在加工過程中，通過各種傳感器采集一系列變量，轉(zhuǎn)換為需要的信息，到數(shù)控中的信息的處理中心，通過各種方案的比較，選擇最佳方案，根據(jù)最佳方案的切削參數(shù)，獲得需要的加工工藝進(jìn)行加工，達(dá)到預(yù)期的目的。目前還沒有最佳的方法大量運(yùn)用于數(shù)控加工業(yè)。

數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化方法一是根據(jù)傳感器獲得的信息，建立數(shù)學(xué)公式，確定目標(biāo)函數(shù)及約束條件，選取合適的參數(shù)作為設(shè)計(jì)變量；二是選取優(yōu)化算法，對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解；三是對(duì)求解結(jié)果進(jìn)行判斷和分析，獲得優(yōu)化設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。

一、數(shù)學(xué)公式的建立

1.如何選擇優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)控銑的參數(shù)

優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)在設(shè)計(jì)過程中一般很多，要學(xué)會(huì)抓主要舍次要。以主軸轉(zhuǎn)速、吃刀量、切削速度、進(jìn)給量為變量隨著路段的不同而不同，把整個(gè)加

二、優(yōu)化算法

在線數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化算法，主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法等各種現(xiàn)代優(yōu)化方法，選取其中一種或者幾種混合。

三、結(jié)果判斷

以工時(shí)為主要目標(biāo)優(yōu)化參數(shù)時(shí)刀具磨損大，成本大；以加工成本為主要目標(biāo)時(shí)，刀具磨損小成本低，生產(chǎn)率低；以最大利潤為主要目標(biāo)，刀具磨損大、生產(chǎn)率高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大；以工時(shí)、成本及利潤同時(shí)為主要目標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)時(shí)縮短工時(shí)、刀具磨損一般、成本降低，利潤可觀，優(yōu)化結(jié)果高于單目標(biāo)的優(yōu)化結(jié)果。

總之，為實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工切削參數(shù)的優(yōu)化，獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益，宜建立多目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。

參考文獻(xiàn)：

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[2]曹瀚心.數(shù)控銑削加工中心切削參數(shù)的優(yōu)化研究[J].西安建筑科技大學(xué).

[3]正確合理地選擇數(shù)控銑削加工參數(shù)和優(yōu)化切削過程.蘭生數(shù)控機(jī)床銷售公司.