加工精度和金属切除率的精车切削优化.pdf

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1、第3期组合机床与自动化加工技术NO．32013年3月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMat．2013文章编号：1001—2265(2013)03—01l1—04加工精度和金属切除率的精车切削优化木陈青艳，胡成龙，杜军(武汉软件工程职业学院机械系，武汉430205)摘要：以表面粗糙度、刀具耐用度、切削温度、切削区域、切削功率等实际约束条件，建立了以加工精度与金属切除率为双目标的精车切削优化模型。通过实例运用NSGA—II算法与MOPSO算法对

2、精车优化切削模型进行仿真，计算表明NSGA．II算法获得更完整的Pareto解集。在不同的表面粗造度条件下，加工精度和金属切除率Pareto最优解集能由同一线性方程拟合，且拟合相关指数≥0．9997。实践数据表明，精车切削优化计算结果优于经验数据，为精车切削参数优化选择提供了实践指导。关键词：加工精度；金属切除率；切削优化中图分类号：TH128文献标识码：AOptimizationforMachiningPrecisionandMetalRemovalRateinFinishTurningCHENnQing

3、—yan，HUCheng-long，DUJun(DepartmentofMechanicalEngineering，WuhanVocationalCollegeofSoftwareandEngineering；Wuhan；430205；China)Abstract：Adual—objectiveoptimizationcuttingmodelforfinishturning，basedonminimummachiningprecisionandmaximummetalremovalrate，isfirstl

4、yproposedinthispaper．Themodelissubjecttovari—OUSpracticalcuttingconstraints，includingsurfaceroughness，boundsfortool·life，chip—toolinterfacetem—perature，stablecuttingregion，cuttingpower，spindletorque，cuttingforce，cuttingtoolstrengthandfin-ishingparameterrel

5、ations．TheNondominatedsortinggeneticalgorithmlI(NSGA—II)andmulti-objectiveparticleswarmoptimization(MOPSO)areappliedtothedual—objectivenonlinearconstrainedoptimizationfinishturningcuttingmode1．SimulationresultsindicatethatthePareto—optimalsolutionssetbyusi

6、ngNS—GA-IIalgorithmareobtainedmorecompletethanthePareto--optimalsolutionssetbyapplyingtheMOPSOalgorithm．Underdifferentsurfaceroughness，thePareto—optimalsolutionssetforthemachiningprecisionandmetalremovalratecanbefittedbythesamelinearequationandthesefitting

7、relevantindexesaregrea—terthanorequalto0．9997．Cuttingexperimentshowsthatthedataofoptimizationfinishcuttingmodelisbetterthantheexperiencedata，whichprovidespracticalguidesforoptimizationofmachiningparameters．Keywords：machiningprecision；metalremovalrate；optim

8、izationofmachiningparameters息的优化解，无法得到完整Pareto最优解集；而且上0引言述所有的单目标与多目标优化模型没有考虑切削随着航天技术、汽车技术等对其相关零部件加热、切削区域等对实际切削加工的影响，同时没有考工精度的要求越来越高，在必要的生产效率下获得虑加工精度的优化。最优的加工精度成为研究精加工技术的重要课题。非支配排序遗传算法NSGA．II具备精英保留目前，单目标和多目标切削