基于遗传算法的工艺路线决策与优化.pdf

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1、Techn0l0gyandTesf工艺与检测基于遗传算法的工艺路线决策与优化范顺成①王进峰①②李世杰①(①河北工业大学机械工程学院，天津300130；②华北电力大学机械工程系，河北保定071003)摘要：在已有的工艺路线决策优化研究的基础上，分析了工艺知识的特点，确定了基于特征的工艺知识表达方法，根据工艺知识间的约束关系，构建基于工艺约束的工艺路线决策空间，提高遗传算法的搜索能力。针对工艺路线决策的不确定性，建立了多目标优化函数，将遗传算法应用于工艺路线决策过程中。通过设计合理的基因编码规则、适应度函数、交叉、变异算法优化工艺路线。通过实例。介绍了利用遗传

2、算法进行工艺路线决策和优化的过程。关键词：CAPP工艺路线遗传算法决策与优化中图分类号：TP301文献标识码：ADecisionandoptimizationofprocessroutingbasedongeneticalgorithmFANShuncheng①WANGJinfeng~LIShijie①，，((~)SehoolofMechanicalEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，CHN；(~)DepartmentofMechanicalEngineering，NorthChina

3、ElectricPowerUniversity，Baoding071003，CHN)Abstract：Basedonthepreviousresearchondecisionandoptimizationofprocessrouting，thispaperanalyzedthecharacteristicofprocessknowledge，establishedtheprocessknowledgerepresentationmethodsbasedonfeature．Accordingtotheconstraintbetweenprocessknowl

4、edge，processroutingdecisionspacebasedonprocessconstraintwasconstructedwhichimprovedgeneticalgorithmsearchperformance．Inallusiontotheuncertaintyofprocessroutingdecision，themulti—objectiveoptimizationfunctionwasestablished，andgeneticalgorithmwasappliedtotheprocessofprocessroutingdec

5、ision．Processroutingwasopti—mizedusingthereasonablegenecodedrules，adaptivefunction，crossoverandmutationalgorithmoAncasewasofferedtoillustratetheprocessofdecisionandoptimizationofprocessroutingbasedongeneticalgorithms．Keywords：Computer—aidedProcessPlanning(CAPP)；ProcessRouting；Gene

6、ticAlgorithm；DecisionandOpti—mization工艺路线决策是指利用所有的加工资源设计出从本文在工艺路线决策优化研究的基础上，确定了毛坯到零件的详细加工过程，包括确定加工方法、选择基于特征的工艺知识表达方法，构建基于工艺约束的机床和刀具、计算切削用量、优化加工路线、装夹工件工艺路线决策空间，建立了多目标优化函数，通过遗传等方面内容。计算机辅助工艺规划是指利用计算机模算法对工艺路线进行优化。仿经验丰富的工艺设计人员完成工艺路线规划，是一1工艺知识的表达个典型的多目标决策和优化过程。随着人工智能技术的发展，遗传算法、蚁群算法等智能算法

7、逐渐应用于工一个典型工艺路线决策一般通过以下步骤。艺路线规划问题的研究，为获得最优或者接近最优的(1)选择定位基准。工艺路线提供了理论和技术支持lL1J。目前的研究大(2)选择加工方法：1个零件被若干具有加工意义部分着重于工艺路线染色体的交叉、变异算法设计，对的加工特征所描述，例如孔、槽、倒角等。对于每一个于工艺知识表达方法、基因编码规则等基础性工作讨加工特征，寻找所有能够得到加工特征属性(形状、尺论较少。寸、公差和表面粗糙度)的加工方法。·95·工艺与检测Techn010gyand(3)划分加工阶段。依据，根据加工表面的特征，譬如尺寸、位置、形状精度(4

8、)选择机床、刀具、夹具：根据加工方法和制造和表面层的物理机械性能进