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降低切削过程的能耗,提高能源利用率是低碳经济环境下切削行业发展的有效途径。切削用量的选取对切削过程的能耗、切削效率以及加工成本等具有重要的影响,因此关于切削参数的优化一直是切削行业研究的重点问题之一。本文以低碳经济为切削优化切入点,在满足基本加工要求的基础上,以降低切削能耗量为目标优化选取切削用量参数。切削过程中始终伴随着能量的流动,本文从切削主运动方式统一和切削加工能量流动过程两方面对切削过程的能耗相通性论点进行了论证。研究分析了机床空载运行阶段主运动系统的能耗组成,并建立了机床主运动系统的空载损耗功率方程。以铣削加工为例,建立了粗、精铣两个切削阶段的参数优化模型。粗铣优化模型以最高生产率和单位体积最低能耗为优化目标函数,精铣优化模型以工件表面粗糙度和单位体积最低能耗量为优化目标函数。模型的多目标函数采用线性加权和法进行处理,约束采用外点惩罚函数法进行处理。使用遗传算法对参数模型进行了优化求解。优化时,根据算法需要确定了优化过程的遗传参数,对遗传算法工具箱的使用方法进行简单介绍。在上述研究的基础上,使用SQL Server2008数据库软件建立了优化所需的切削数据库,使用Visual Basic6.0软件开发了切削参数优化系统。进行了节能优化所需的切削实验研究。空载功率测量实验确定了实验机床的空载功率系数,验证了空载损耗功率方程的有效性;切削力修正系数测量测得了实际切削力的修正系数;优化结果验证实验是采用优化前后不同切削参数进行的。实验结果表明,使用优化后的切削参数可以满足切削要求,并达到降低切削能耗、提高切削效率的目的。