淺析機(jī)械加工工藝的優(yōu)化方案

楊松齡?彭煒?朱曉杰?楊磊

摘要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械加工的要求逐漸的提高。針對(duì)于高精度的技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)低碳的生產(chǎn)，這就需要將機(jī)械加工的系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，相關(guān)的技術(shù)人員就必須要采取一些方案對(duì)機(jī)械加工的工藝進(jìn)行優(yōu)化。本篇文章對(duì)機(jī)械加工的工藝優(yōu)化的需求進(jìn)行深入的研究，對(duì)集中優(yōu)化的方案進(jìn)行了深入的分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工工藝；優(yōu)化方案；加工精度

一、機(jī)械加工工藝優(yōu)化的需求分析

在進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中，其工藝的流程主要可以分為加工的流程、加工的步驟兩部分，加工的工藝也就是在這些流程當(dāng)中針對(duì)零件的具體的標(biāo)準(zhǔn)以及要求。機(jī)械加工的相關(guān)企業(yè)在進(jìn)行加工時(shí)，所選擇的加工工藝，會(huì)根據(jù)企業(yè)內(nèi)相關(guān)業(yè)務(wù)員的素質(zhì)、設(shè)備的條件、實(shí)際的生產(chǎn)狀況等進(jìn)行適合工藝的選擇，如何選擇加工的工藝將會(huì)對(duì)零件加工的精度產(chǎn)生最直接的影響。就當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，零件的加工將會(huì)受到很多方面的影響，比如：機(jī)械系統(tǒng)自身的精度、操作的過(guò)程中不夠精細(xì)、定位也不是很準(zhǔn)確。另外，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，機(jī)械加工系統(tǒng)的位置以及形狀都可能會(huì)出現(xiàn)一些變化，這就造成了零件出現(xiàn)了一定的誤差。但是，通過(guò)機(jī)械加工的工藝就可以使得零件的精度得到提高，使得生產(chǎn)出來(lái)的零件能夠達(dá)到生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)，當(dāng)今的社會(huì)人們都在倡導(dǎo)低碳環(huán)保的理念，機(jī)械加工自然也成為了最主要的主體，而對(duì)機(jī)械加工工藝能夠減少所要消耗的能源，使得相關(guān)的系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展的需求。

二、機(jī)械加工工藝的優(yōu)化方案研究

1.加工誤差補(bǔ)償?shù)窒麅?yōu)化的方案

在對(duì)機(jī)械加工的原始誤差進(jìn)行控制的時(shí)候，能夠使得機(jī)械加工的精度得到一定的提高，從而使得機(jī)械加工的工藝得到優(yōu)化。就目前的實(shí)際情況來(lái)看，要想對(duì)機(jī)械加工所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行控制，就必須要對(duì)機(jī)床的精度進(jìn)行有效的控制，只有這樣才能夠使得機(jī)床自身的精度得到提高。但是，對(duì)于其他的一些因素所產(chǎn)生的誤差，就還需要在采取一些方案對(duì)原始過(guò)程中所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行控制。也就是說(shuō)，可以采用誤差的補(bǔ)償技術(shù)對(duì)零件在加工的過(guò)程中所產(chǎn)生的加工誤差。在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中，就必須要人為的進(jìn)行誤差的控制，使得在使用機(jī)械加工的時(shí)候，所產(chǎn)生的原始誤差能夠得到補(bǔ)償或者是相互的抵消，使得加工零件所產(chǎn)生的誤差能夠減少。在日常生活的過(guò)程中，采用這項(xiàng)技術(shù)能夠使得原始的誤差進(jìn)行有效的分化，這樣就能夠使得零件表面的精度得到一定的提升。

2.低碳高效制造技術(shù)工藝的優(yōu)化方案

為了能夠使得制定的工藝路線(xiàn)能夠?qū)崿F(xiàn)高效優(yōu)化，能夠在對(duì)機(jī)械零部件深入分析的前提下，建立機(jī)械加工優(yōu)化的相應(yīng)模型。也就是說(shuō)，對(duì)所要生產(chǎn)的零件具有的特征進(jìn)行比較詳細(xì)的分析，為了更加的了解零件的幾何結(jié)構(gòu)。在對(duì)工藝路線(xiàn)進(jìn)行選擇的時(shí)候，不單要考慮零件特征的加工問(wèn)題，還必須要考慮在進(jìn)行加工時(shí)所要使用的加工方法以及加工時(shí)所使用的資源等問(wèn)題。為能夠制定比較有效的優(yōu)化方案奠定基礎(chǔ)，首先是要對(duì)其工藝路線(xiàn)確定其約束的條件。在對(duì)零件進(jìn)行加工的時(shí)候，工藝具有的特征之間存在著一定的約束性。但是，根據(jù)其強(qiáng)制性，能夠?qū)⑵渚哂械募s束性分為兩種，最優(yōu)的約束以及合理的約束。在對(duì)使用的工藝路線(xiàn)進(jìn)行選擇的時(shí)候，要對(duì)其找出比較合理的約束條件，然后根據(jù)進(jìn)行的選擇對(duì)每一個(gè)工藝路線(xiàn)進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)，為了是能夠獲得更適合的工藝路線(xiàn)。在確定最為合理的工藝路線(xiàn)，必須要建立其加工的優(yōu)化目標(biāo)的函數(shù)，同時(shí)，要通過(guò)計(jì)算來(lái)選擇比較高效的低碳加工相應(yīng)工藝路線(xiàn)。在根據(jù)具體的優(yōu)化需要，建立相應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)，也就是所謂了目標(biāo)函數(shù)以及高效的目標(biāo)函數(shù)。在這其中，在建立低碳的目標(biāo)函數(shù)的時(shí)候必須要以在進(jìn)行機(jī)械加工工藝過(guò)程中所產(chǎn)生的總排放量最小為最終的目標(biāo)，這其中包含了冷加工、熱加工這兩類(lèi)。但是，高效目標(biāo)函數(shù)的建立就必須要以加工工藝的時(shí)間最短為主要的目標(biāo)，這就包括了道具進(jìn)行更換的時(shí)間、加工時(shí)所使用的時(shí)間等。在對(duì)模型進(jìn)行求解的時(shí)候，是需要使用遺傳算法的，主要是為了使得模型的計(jì)算難度得到一定的降低。

3.對(duì)工藝方案進(jìn)行優(yōu)選的優(yōu)化方案

在進(jìn)行實(shí)際的機(jī)械加工過(guò)程中，就會(huì)遇到對(duì)機(jī)械加工工藝方案進(jìn)行選擇的問(wèn)題，在很多個(gè)加工的工藝方案篩選出比較有效的工藝方案，這不僅能夠使得制造的資源得到了相應(yīng)的優(yōu)化以及節(jié)約，并且還能夠使得零件的制造時(shí)間縮短，使得減少了零件的制造成本，這也算是實(shí)現(xiàn)了工藝的優(yōu)化。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，能夠?qū)τ绊懝に嚪桨傅囊蛩剡M(jìn)行比較深入的分析，通過(guò)分析的結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系，同時(shí)，將采用被優(yōu)化的工藝方案。最初進(jìn)行該體系建立的時(shí)候，就要從零件加工綜合的方面進(jìn)行考慮，比如：加工的時(shí)間、加工的質(zhì)量以及加工等成本等，同時(shí)，還要建立相對(duì)應(yīng)的優(yōu)化指標(biāo)。在建立的指標(biāo)中，彼此之間要有著一定的聯(lián)系。能夠采用通過(guò)相互對(duì)比的方式進(jìn)行最終的選擇。在這樣的背景下，必須要引入非常重要的指標(biāo)值來(lái)對(duì)各項(xiàng)元素的指標(biāo)進(jìn)行判斷，最終實(shí)現(xiàn)相應(yīng)評(píng)價(jià)的量化。然而各項(xiàng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，不僅要包含很對(duì)種的單位以及量綱，就會(huì)給指標(biāo)的描述帶來(lái)了一定的困難。因此，就需要對(duì)這些定量的指標(biāo)以及定性的指標(biāo)分別的進(jìn)行計(jì)算。最后，將其各項(xiàng)指標(biāo)的綜合數(shù)值進(jìn)行加權(quán)的方法來(lái)計(jì)算，這樣就會(huì)得到了這些指標(biāo)的一個(gè)綜合評(píng)價(jià)的數(shù)值，根據(jù)這樣的評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)，就能夠從很多個(gè)機(jī)械加工工藝的方案中選擇出最優(yōu)最適合的加工方案。

結(jié)論：

總之，要想使零件符合相應(yīng)的加工精度以及標(biāo)準(zhǔn)，就必須要選擇一些比較優(yōu)化的方案。從本篇文章的研究來(lái)分析?？梢圆捎眉庸ふ`差補(bǔ)償?shù)窒麅?yōu)化的方案、低碳高效制造技術(shù)工藝的優(yōu)化方案、對(duì)工藝方案進(jìn)行優(yōu)選的優(yōu)化方案，進(jìn)而使得系統(tǒng)加工的精度得到一定的提高。同時(shí)，低碳高效制造的技術(shù)工藝還能夠使得系統(tǒng)保持著非常高效且低碳的生產(chǎn)。

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