基于遗传算法的数控磨床可靠性优化分配技术研究.pdf

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1、2015年6月机床与液压Jun．2015第43卷第11期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．43No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．11．052基于遗传算法的数控磨床可靠性优化分配技术研究刘勇军，张新锋(鹤壁职业技术学院机电工程学院，河南鹤壁458030)摘要：可靠性设计是保证产品质量的重要环节，可靠性分配是可靠性设计的主要内容，可靠性指标分配受到成本的制约。数控磨床是精密制造系统中最后一个加工设备，其可靠性的高低对加工质量和生产效率有重要影响

2、。．为了确保数控磨床在一定的系统可靠性水平下成本最低，提出了可靠性优化分配技术。建立了数控磨床的可靠性优化分配模型，利用遗传算法对数控磨床的各个子系统进行可可靠性指标分配，并将分配后的成本与现有数控磨床的成本进行了比较，结果表明：总成本可以降低3．7％，优化效果明显；该方法可以应用在数控磨床的可靠性设计中，也可以为其他类似机电产品的可靠性设计提供参考。关键词：可靠性分配；优化模型；遗传算法；数控磨床；最小二乘法中图分类号：TG58文献标志码：A文章编号：1001—388．1(2015)11—201—4

3、StudyinReliabilityOptimalAllocationTechnologyofCNCGrinderBasedonGeneticAlgorithmUUYongjun．ZHANGXinfeng(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，HebiPolytechnic，HebiHenna458030，China)Abstract：ReliabilitydesignisimportanttoproductSquality，reliabilit

4、yallocationisthemainassignmentofreliabilitydesign，andreliabilityindexallocationisconstrainedbythecost．CNCgrinderisthelastmachinerytoolinprecisemanufacturing，whoserelia—bilitylevelwillinfluencegreatlytothemanufacturingqualityandproductioneficiency．Therel

5、iabilityoptimalallocationmethodwasproposedforthelowestcostinordertomaintainacertainreliabilitylevelofthesystemofCNCg6nder．Thereliabilityoptimizationallo—cationmodelwascreated，thereliabilityindexwasallocatedforeachsubsystemoftheCNCgrinderbyusingthegeneti

6、calgorithm，andthecostswerecomparedforthatoftheallocatedandthepresentCNCgrinder．Theresultsshowthattheoverallcostcanbedropped3．7％，andtheoptimizationeffectisobvious．ThemethodcanbeusedinreliabilitydesignofCNCgrinder，alsoprovidesreferenceforreliabilitydesign

7、toothermechanicalandelectricalproductsalike．Keywords：Reliabilityallocation；Optimizationmodel；Geneticalgorithm；CNCGrinder；Leastsquaremethod0前言1可靠性分配方法数控磨床广泛应用在汽车、飞机等行业精密零1．1等分配法件的加工中，通常作为最后一道工序的加工设备，该方法是应用在设计初期即方案论证阶段，当产其可靠性的高低对加工质量和生产效率均有重要影品没有继承性，而且产品定

8、义并不十分清楚时所采用响。目前高档数控磨床开始借鉴军工产品进行可靠的最简单的分配方法，可用于基本可靠性和任务可靠性设计。可靠性分配是进行可靠性设计的重要内性的分配。对于简单的串联系统，认为其各组成单元容，目前在数控磨床设计中使用的可靠性分配方法的可靠性水平均相同，如式(1)所示：多是等额分配或基于专家打分的模糊分配法，这些R：(1)分配方法并没有考虑成本对可靠性分配的影响。式中：为系统可靠性指标。为此，本文作者提出了一种基于成本最低的可靠性1．2比例分配