改进的Alopex算法在公差分配优化设计中的应用.pdf

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1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造工程(ModemManufacturingErIgineering)2011年第12期改进的Alopex算法在公差分配优化设计中的应用’杜新峰1，张延萍1，卢青波h2(1郑州职业技术学院电气电子工程系，郑州450121；2太原科技大学机电工程学院，太原030024)摘要：合理的公差分配是降低生产成本和保证产品性能的关键。首先将混沌算法引入到Alopex算法的初始化过程，然后基于群体差异度对退火温度进行了改进，提出了改进的Alopex算法。其次，尝试将所提出的算法用于求解公差分配优化问题。最后将改进的Alopex算法与遗传算法在铰链装配组件的

2、公差设计问题上进行了性能比较，优化结果表明了改进的Alopex算法的有效性。关键词：Alopex算法；公差分配；优化设计中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：167l--3133(2011)12—0098—05ApplicationofthemodifiedAlopexalgorithminoptimizationdesignoftoleranceallocationDUXin—fen91，ZHANGYan-pin91，LUQing-b01矗(1DepartmentofElectronicsandElectricalEngineering，ZhengzhouTe

3、chnicalCollege，Zhengzhou450121，China；2CollegeofMechanicalElectronicEngineering，TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，Taiyuan030024，China)Abstract：Reasonabletoleranceallocationisthekeytoreducetheproductioncostsanden$ul陀theproductperformance．Usedthechaoticalgorithmtoinitializetheindividual

4、softheAlopexalgorithm，andthenimprovedtheannealingtemperaturebased011thedegreeofpopulationdiversity．ThemodifiedAlopexalgorithmisprop08edbasedabovetwopoints．Secondly，trytooptimizethetoleranceallocationproblembasedontheproposedalgorithm．Finally，thecomparisonofperformancebetweentheproposedalgo

5、-rithmandgeneticalgorithmisgivenbytheoptimizationd髑ignofaknucklejointassembly，theoptimizationresultsshowthattheeffectivenessoftheproposedalgorithm．Keywords：Alopexalgorithm；toleranceallocation；optimumdesign0引言公差设计是已知封闭环公差，按照一定的方法和约束条件分配各组成环公差。若零件公差设计的比较小，则产品的制造成本较高；反之，若零件公差较大，则产品的制造成本低，但制造精

6、度降低，使产品的寿命及消费者的利益受到损害。因此，合理的公差设计是降低生产成本和保证产品性能的关键，公差优化设计应当是包括总加工成本和质量损失在内的多目标优化问题。加工成本会随着公差的减小而急剧增加，文献[1]给出了一些较为成熟的成本一公差模型。质量损失函数应用较多的是平方型质量损失函数旧】。文献[3]将加工成本和质量损失分别作为设计目标建·河南省科技攻关计划项目(2010CA6008)98立了公差设计的多目标模型，并用多目标PSO算法对其求解。文献[4]建立了以加工成本和产品质量稳健性损失成本为目标的公差多目标优化设计数学模型，并提出了用协调曲线法求解该多目标优化设计模型

7、的方法。文献[5]通过应用工艺尺寸链及公差原理建立了零件成本一公差模型，应用遗传算法对其模型进行了求解。文献[6]为了提高收敛速度，采用粒子群算法求解装配公差优化问题。Alopex算法是一种启发式与随机优化相结合的算法，它从前次自变量变化对目标函数产生的影响中得到启发，用过程控制参数来控制行走方向的概率，利用“噪声”来摆脱局部最优值，使算法具有一定的爬坡能力，在一定程度上既克服了传统启发式算法易陷杜新峰，等：改进的Alopex算法在公差分配优化设计中的应用2011年第12期入局部最优值的缺陷，又克服了模拟退火算法从