[發明專利]一種基于NSGA-II的車削參數多目標優化方法在審
| 申請號： | 201910375024.8 | 申請日： | 2019-05-07 |
| 公開（公告）號： | CN111913437A | 公開（公告）日： | 2020-11-10 |
| 發明（設計）人： | 吳晶;莊可佳;杜百崗 | 申請（專利權）人： | 維數（武漢）智能科技有限公司 |
| 主分類號： | G05B19/408 | 分類號： | G05B19/408 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 430000 湖北省武漢*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 nsga ii 車削 參數 多目標 優化 方法 | ||
本發明提供一種基于NSGA?II的車削參數優化方法，所述優化方法包括，確定切削參數范圍；建立多目標優化數學模型，包括建立表面粗糙度模型和材料去除率模型；基于NSGA?IIb法對多目標數學模型進行求解。本發明提供的一種基于NSGA?II的車削參數優化方法，綜合考慮了車削參數對表面粗糙度和加工效率的影響，利用車削工藝實驗獲得的數據建立二者數學模型，并使用NSGA?II算法進行求解，獲得最優的車削參數解集，之后根據實際情況選擇當前工況下的最優切削參數，有助于提高車削參數選擇的科學性，提高了表面質量和加工效率。
技術領域
本發明涉及數控加工技術領域，尤其涉及一種基于NSGA-II的車削參數多目標優化方法。
背景技術
車削即車床加工，車床加工是機械加工的一部分；車床加工主要用車刀對旋轉的工件進行車削加工；在車床上還可用鉆頭、擴孔鉆、鉸刀、絲錐、板牙和滾花工具等進行相應的加工。車床主要用于加工軸、盤、套和其他具有回轉表面的工件，是機械制造和修配工廠中使用最廣的一類機床加工。
車削加工作為一種重要的機械加工方式，其加工質量和加工效率都至關重要，尤其是對于一些對服役性能要求較高的精密部件，如何在保證其表面質量的同時獲得更高的加工效率，就變得尤為關鍵。合理選擇車削參數對表面粗糙度和材料去除率都有很大影響。
目前的實際車削加工過程中，普遍依靠操作員經驗確定車削參數，這樣既無法保證獲得最優的表面粗糙度，也無法提高加工效率。已有的切削參數優化方法多為單目標優化，只能對某一目標值進行優化，無法同時實現對表面粗糙度和材料去除率的優化，實用性較差。
因此，有必要提供一種新的基于NSGA-II的車削參數多目標優化方法解決上述技術問題。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供的一種基于NSGA-II的車削參數優化方法，具體技術方案如下：所述優化方法包括，
確定切削參數范圍；
建立多目標優化數學模型，包括建立表面粗糙度模型和材料去除率模型；
基于NSGA-IIb法對多目標數學模型進行求解。
進一步地，所述確定切削參數范圍包括確定切削速度v、進給率f、切厚d的范圍。
進一步地，所述確定速度v、進給率f、切厚d的范圍是根據機床的具體參數及實際工況確定，其中：
vmin≤v≤vmax
fmin≤f≤fmax
dmin≤d≤dmax
進一步地，所述建立多目標優化數學模型采用車削工藝實驗，包括
確定實驗數控機床的相關參數；
進行三因素三水平的正交實驗，并測量、記錄實驗數據；
通過測量的實驗數據得到多目標優化數學模型。
進一步地，所述確定實驗數控機床及工件的相關參數包括，確定數控車床的刀具采用前角為+7°，刀尖半徑為0.04的碳化鎢刀片；工件材料采用AISI1045鋼、直徑47mm、長度250mm，且安裝在三爪卡盤中，夾持長度為20mm。
進一步地，所述三因素三水平的正交實驗采用單一變量法進行，所述測量、記錄實驗數據包括測量表面粗糙度并記錄表面粗糙度Ra、切削速度v、進給率f、切厚d。
進一步地，所述多目標優化數學模型為，
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于維數（武漢）智能科技有限公司，未經維數（武漢）智能科技有限公司許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201910375024.8/2.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
