加工中心布局方案预测方法研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151800020（硕士学位论文学生类别：全日制专业型硕士研究生学位类别：工程硕士领域名称：机械工程论文题目：加工中心布局方案预测方法研究英文题目：ResearchOnPredictionMethodOfLayoutSchemeForMachiningCenter学生姓名：李纬天校内导师：萨日娜副教授校外导师：高志刚高级工程师二○一八年六月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要加工中心布局方案预测是加工中心设计的重要关节。通过对加工中心设计需求的分析，求解有关加工中心布局参数预测，为加工中心后序

2、的详细设计供设计约束，最后形成完成加工中心设计方案。目前，有关加工中心布局方案预测的方法仍然停留方案比较、传统经验，这具有一定的局限性；另一方面，针对加工中心布局所需的设计参数，其获取技术较少。这种依靠经验、大量类比的设计过程导致设计反复、周期长。针对加工中心布局预测问题，本文提出加工中心布局方案预测方法，主要进行以下工作：对加工中心的发展概况做了简介，包括加工中心的特点以及当前现状。对加工中心布局预测方案研究进行了举例说明，包括方案设计参数获取、加工中心布局设计以及布局预测方法。通过对加工中心布局参数进行分析，研究预测模型。构建设

3、计参数之间的非线性关系，包括神经网络各个节点输入输出、节点内部传递函数、以及网络结构等。研究建立加工中心布局方案预测模型。以加工中心空间布局为预测内容，对加工中心各个部件进行相关约束，构建最小占地面积的目标函数，采用遗传算法进行优化计算。根据经济性指标、占地面积及机构特性评价值为目标函数，对所预测得到的加工中心布局方案设计参数进行优化设计。采用分析软件ANSYSWorkbench软件对所预测加工中心进行方案可行验证，采用的分析方法是模态分析和结构静应力分析，通过两者相结合检验加工中心的机械特性，并对关键部件的设计参数进行优化。对UG

4、(UnigraphicsNX)三维软件进行二次开发，开发数控机床原理方案设计系统。系统功能模块包括原理方案设计、功能模块维护。课题开展的加工中心布局方案预测方法研究，对客户个性化需求进行快速响应、缩短设计与制造周期、提高加工中心设计效率，提升我国加工中心综合性能有重要意义。关键词：加工中心布局方案；BP神经网络；NSGA-II多目标遗传算法；有限元分析I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractThepredictionofthelayoutschemeofthemachiningcenterisanimportantjointin

5、thedesignofthemachiningcenter.Throughtheanalysisofthedesignrequirementofthemachiningcenter,thelayoutparameterspredictionofthemachiningcenterissolved,andthedesignconstraintsareprovidedforthepredictionofthemachiningcentercomponents.Finally,thedesignschemeofthemachiningce

6、nterisformed.Atpresent,thepredictionmethodofthelayoutcenterofthemachiningcenterstillstaysincomparisonwiththetraditionalexperience,whichhasacertaindegreeofblindnessandlimitation.Ontheotherhand,fortherelevantparametersneededforthelayoutofthemachiningcenter,itsacquisition

7、technologyisfew.Thedesignprocess,whichreliesonexperienceandblinddesign,leadstorepeateddesignandlongcycle.Indesigningsoftwaretools,thereisnodedicatedmoduleforlayoutpredictionanddesignatpresent.Designersoftenusegeneralmodulestodesignparts.Theyarecontentwithdetails.Forthe

8、layoutpredictionofmachiningcenters,thefollowingworksaredoneinthispaper.Abriefintroductiontothedevelopmentofthemachini