基于改进遗传算法的数控加工中心机床工艺路线优化.pdf

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1、第7期机械设计与制造2011年7月MachineryDesign&Manufacture175文章编号：1001—3997(2011)07—0175—03基于改进遗传算法的数控加工中心机床工艺路线优化术林维周丽莎(贵州大学机械工程学院，贵阳550003)RoutingoptimizationforNCmachiningcenterbasedonimprovedgeneticalgorithmLINWei，ZHOULi—sha(SchoolofMechanicalEngineering，GuizhouUniversity，Guiya

2、ng550003，China)【摘要】针对数控加工中心机床工艺路线工序集中、_T-步复杂、加工刀具类型多带来的排序规模大、成本核算困难的特点，用一种改进的遗传算法实现工艺路线的优化。算法中72~．7-时间最短和加工成本最低两个目标作为组合的优化目标函数，从而构造出适应度函数。改进的算法对不同的加工面设立了加工标识位码，并制定了加工标识位码的优先原则、加工标识位码相同原则；优先原则实现了工艺路线排序原则；相同原则实现了工步中的刀具类型的选择及刀具成本的核算。由于算法中加入了加工标识位码相同原则，去除掉不必要工艺路线组合方案，从而使得

3、算法收敛更快。通过实例对算法进行了系统仿真实验，得出了最优路线方案，验证了方案的合理性。关键词：改进遗传算法；数控加工中心机床；工艺路线优化；ant标识位码【Abstract】Aimingatcharacteristicsoflargescaleinsortinganddifficultiesincostaccountingduetoconcentrationofprocess，complicatedworkingstepandmoretypesoftoolsintheroutingofNCmachiningcenter，anim

4、provedgeneticalgorithmisusedtooptimðerouting，inwhichtheoptimalgoalfunctionisthecombinationoftheshortestmachiningtimeandlowestcost,thusfitnessfunctionisconstructedout．eimprovedalgorithmsetupbitcodesforidentifyingdiferentmachiningsurfaceswithprioritytheoryandthesaln~

5、principlesofbitcode，inwhichtheprioritytheoryrealizethesortingoftheroutingandthesameprin-ciplerealizetoolsselectingandtoolsaccountingcostintheprocess．Withthejoiningthes伽eprinciples．unnecessaryroutingisremovedwhichmakethealgorithmconvergefaster．Theoptimalroutingschemeob

6、——tainedthroughsystematicsimulationisverifiedtobereasonable．Keywords：Improvedgeneticalgorithm；Numericalcontrolmachiningcenterlathe；Routingop-timization；Bitcodeformachiningidentificationt，t，-●●_r1-1n--1hf-f，t“tP1h-1、h-t●，r_，t●r1●11、_i，-1、1n-1，-jt●1中图分类号：TH16，TG659文献标识码

7、：A1引言2基于改进遗传算法的数控加工中心机制定数控加工中心机床零件的工艺路线时要求在一次装夹床零件的工艺路线优化步骤下完成尽可能多的工序，利用传统的编制工艺经验很难得到一个2．1组合优化目标函数最优路线。要制定出合理的数控加工中心工艺路线，要遵循以下2．1．1时间目标函数厂()编制原则：厂()表示时间为了保证所制定工艺的有效性，所有的组合1．1加工工艺路线原则必须根据加工时间最短低标准加以评价，即制定的工艺需要满足数控加工中心工艺路线的制定中会涉及先面后孔、先粗后以下目标函数：精、先主后次、基准统一等工艺路线原则。min(T)=

8、min(Ⅱ+)1_2时间最短和费用最低原则fJIil、根据用户的要求的不同，会根据交货的时间或加工零件的=min{∑∑√)+∑∑√)}(1)j=l／=ij=l／=1成本费用侧重点不同(即加工时间和加工费用)而制定不同的工式中：—某道工序的加工时间；