基于差异演化算法的滚齿工艺参数优化决策.pdf

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1、试验研究现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2016年第4期基于差异演化算法的滚齿工艺参数优化决策+曹卫东，阎春平(重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044)摘要：针对齿轮滚齿加工过程中，工艺参数决策低效的问题，提出一种基于差异演化算法的滚齿工艺参数优化决策方法，首先对滚齿工艺参数种群进行表示及编码；其次制定滚齿工艺参数种群优化学习策略；再次创建基于多源信息：加工质量、加工时间及资源消耗的适应度函数；最后进行基于差异演化算法的滚齿工艺参数优化决策。此方法与基于图论和模糊TOPSIS的高速切削工艺参数优化决策方法

2、相比，综合加工效果更优。关键词：滚齿；工艺参数；优化决策；差异演化中图分类号：THl6文献标志码：A文章编号：167l_3133(2016)04--0016—06DoI：10．16731／i．cnki．1671—3133．2016．04．003OptimizationdecisionofgearhobbingprocessparametersbasedonDECaoWeidong，YanChunping(StateKeyLabofMechanicalTransmission，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)

3、Abstract：Tosolvethelowefficiencyofoptimizationdecisionduringgearhobmachiningprocess，proposedoptimizationdecisionofgearhobbingprocessparametersmethodbasedondifferenceevolutionalgorithm．Gearhobbingprocessparameterspopulationswerepresentedandcodedfirstly．Thenpopulationoptimizationlear

4、ningstrategieswereconfirmed．What’Smore．thefitnessfune-tionaboutmulti—sourceinformationWasbuilt，suchasmachiningquality，machiningtime，sourceconsummation．Finally，self-adap—tiveadjustmentwasconductedbasedonDE．Comparedwiththemethodofhi．gh—speedcuttingparametersoptimizationdecisionbasedo

5、ngraphtheoryandfuzzyTOPSIS，ithashigherefficiencyandbetterintegratedprocessingeffect．Keywords：gearhobbing；processparameters；optimizationdecision；DifferentialEvolution(DE)0引言滚齿工艺参数优化决策对加工质量、加工时间等方面有着重要的影响。目前无论是人工通过查询手册进行工艺参数决策，还是通过软件进行决策，参数调整都比较麻烦，工艺人员大多进行重复工作，很少能够做到对工艺参数进行自主决策。随着人工智

6、能等技术的发展，很多国内外学者将这些技术运用到工艺参数决策中，其中，具有代表性的一种技术：差异演化算法亦被引入其中。差异演化算法有多种衍生算法，这类算法本质上是一种贪婪遗传算法，包含变异、交叉、选择及评价等操作。文献[1]提出一种运用粒子群优化算法去自适应调整缩放因子和交叉因子，完成差异演化过程；文献[2]分析了适应值选择算子中参数对遗传算法的个体选择和搜索性能的影响，提出一种高性能自适应调整选择算子参数的遗传算法，修正了交叉概率和变异概率的自适应形式；文献[3]对多种智能算法进行了比较试验，验证了差异演化算法的高效性。现有的基于差异演化算法的参数决策大都针

7、对于缩放因子和交叉因子等控制参数的调整，并不针对种群个体本身参数的调整，目前在这方面的研究是欠缺的，特别是在滚齿加工领域。1差异演化算法差异演化(DifferentialEvolution，DE)作为一种基于种群之间差异的演化算法，自1995年Storn和Price提出之后，在神经网络参数训练及聚类分析等领域得到很好的运用H刁J。与遗传算法相类似，差异演化算法是一种迭代优+国家863计划资助项目(2012AA041306)；重庆市科委自然科学基金资助项目(cstc2013jcyjA90008)16曹卫东，等：基于差异演化算法的滚齿工艺参数优化决策2016年第

8、4期化算法。当搜索一个D宽度的空间时，用包含NP个个