高效低碳机械加工工艺路线优化模型的探讨.pdf

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1、机械管理开发总第154期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVEL0PMENTTotalof1542016年第2期No．220l6设计理论与方法高效低碳机械加工工艺路线优化模型的探讨邢凤文(长春航空液压控制有限公司，吉林长春130052)摘要：为了更好地实现机械加工生产工艺路线的低碳化管理，将特征元和加工元的特点融入了机械零部件的特征之中，成立了高效低碳的机械加工工艺路线多目标化模型中的优化模式。通过对工艺路线优化模型的建立，基于遗传算法的优化模型求解，对案例进行分析与论述。关键词：高效低碳；机械加工工艺路线；多目标优化模型中图分类号：TH162文献标

2、识码：A文章编号：1003．773X(2016)02．0036．03DoI：10．16525／i．cnki。cnl4．1134／th．2016．02．013引言的概念，表示零部件的特征。机械加工工艺路线规定了将毛坯的零部件通2)工艺路线优化问题描述。加工工艺路线使过加工工艺转变成成品的全过程，同时也影响了用的优化方法，要从两个方面人手，一是在工艺的选生产审批零部件的加工效率、质量、成本、过程等择方面，二是工序的排序工作。工艺路线的优化问的耗能情况。工艺路线的优化是计算机制造系统题可以依据加工元的概念转换成工艺排序中使用的重要环节，可以提升加工生产的效率、质量，大的不

3、同约束方法。包括加工方法的选择、加工机床大的降低了生产的成本和能源消耗的问题，还可的选择、对使用刀具的选择、使用夹具的选择、工艺以加强计算机系统的柔韧性等。手法的约束等都是影响工艺路线优化的重要因素。1工艺路线优化模型的建立3)工艺路线高效低碳优化模型建立。在加工1)机械零部件特征的表示。零部件的特征可零部件的时候，各个工艺之间存在着相互制约的以分为两大类，一类是主要特征，另一类是具有辅关系，根据各自不同的特点，将这种约束力分为合助特性的特征。主要特征的作用是对零部件的整理性和最优性两种，在工艺路线的规划工作和优体结构进行构建，并且要使用不能再次拆分的带化排序工作中

4、，要满足合理性约束的条件，尽可能有几何拓扑的特征部件，例如：平面、外圆、孑L的满足最优性约的束条件。满足加工工艺路线优等口]。辅助特征是一种辅助性存在的几何结构图化排序的优化模型的条件是找到相关的合理约束形，它的主要特征是对局部修饰的一种补充，例工艺路线集，依据最优性约束的标准有效地进行如：倒角、键槽、螺纹等。零部件的设计过程涉及评判活动，得到最优化的工艺路线方法。合理性到很多的特征加工，在各个加工阶段中，使用了多约束的主要顺序为先粗后细、先主后次、先基准后种加工方法，因而具有多种选择加工资源的特点，其他、先面后孔等]。满足最优性约束的条件有：也使加工工艺路线涉及很

5、多柔韧性。加工工艺路降低对机床更换的次数、重复使用刀具、减少对装线是一项非常复杂的工作，为了更好地、更快捷地夹的使用次数等。进行工艺路线的优化，可以引进特征元和加工元2基于遗传算法的优化模型求解1)零件编码方法。零件编码方法大多采用收稿日期：2015—12—07NSGA_II的方法中的非支配解排序方法和拥挤距作者简介：邢凤文(1974一)，男，汉族，吉林松离计算，并要加入精英策略模式，使得原来的数据原人，工程师，本科，机械制造工艺与设备专业，得到很好的保存，还大大地降低了计算方法的复现就职于长春航空液压控制有限公司。杂性。基因编码在设计遗传计算方法中起到非常邢凤文：

6、面向高效低碳的机械加工工艺路线多目标优化模型的探讨21}16年第2期·37·重要的作用，在对编码进行运用的时候，必须保证虑染色体的特殊性质，同时要进行全面性的解决问题。使用NSGA-II计算方法，将设备、刀具的选46择和工序、排序等都在零件编码中体现出来。2)遗传操作。遗传操作方法有两种类型，一种是交叉类型，一种是变异类型。对于不同的子串，要图1．1右视图图1-2剖视图采用不同的遗传操作方法。在进行两点交叉与单点交叉的对比过程中，当两点交叉分布不均匀的时候，对位置偏差不产生影响。因此，在进行遗传操作方法的计算时，对于设备和刀具子串要使用两点交叉的方法。设备和刀具的变

7、异操作是通过选择点来更换随意选择的设备、刀具、加工路径等。图1-3左视图图1-4三维模型实体图顺序子串的变异操作方法是：首先从顺序中选图1电动机座视特征分析取一个工序，然后在子串中确定一个位点，重要的基表1电动机座各种工艺特征和加工方案础条件是不能被替换的位置点。当柔韧性处于正特征编号特征名称加工方案F1外圆粗车一半粗车一精车常顺序的情况下，必须选择满足全部的紧前顺序，并F2左端面粗车一半精车一精车要优先于紧后工序。所以，在子串里面存在连续性F3右湍面精车一半精车一精车F4孔14．3粗车一精车的潜在位置点。在进行潜在插入的位置点过程中，F5孔≠52粗车一精车进行