一种面向低碳制造的机械加工参数优化控制方法

专利类型：发明专利

语言：中文

申请号：CN201310081674.4

申请日：20130315

发明人：李聪波易茜李丽刘飞崔龙国李鹏宇李国龙

申请人：重庆大学

申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号

公开日：20150812

公开号：CN103197552B

代理人：胡正顺

代理机构：重庆大学专利中心 50201

摘　　要：为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种面向低碳制造的机械加工参数优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）设定机械加工设备对工件进行切削加工时，刀具的切削速度为v_c、进给量为f；2）建立优化目标函数F(v_c,f)；3）确定约束条件；4）对所述目标函数进行优化，即获得minF(v_c,f)时，所对应的v_c和f的值；5）采用步骤4）所获得的切削速度值v_c、进给量f对工件进行切削加工。

主权项：一种面向低碳制造的机械加工参数优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设定机械加工设备对工件进行切削加工时，刀具的切削速度为v_c、进给量为f；2)建立优化目标函数： $\begin{matrix} \min F (v_{c}, f) = C_{p} = 0.6747 \times {[P_{u 0} + A_{1} (\frac{1000 v_{c}}{π d_{0}}) + A_{2} {(\frac{1000 v_{c}}{π d_{0}})}^{2}] \times T_{p} + \\ 1.2 \times C_{F_{C}} a_{sp}^{x_{F_{C}}} f^{y_{F_{C}}} K_{F_{C}} v_{c}^{(n_{F_{c}} + 1)} t_{m}} + 29.6 \times \frac{t_{m}}{T_{t}} \times W_{t} + \\ \frac{T_{p}}{T_{c}} \times {2.85 \times (CC + AC) + 0.2 \times [(CC + AC) / δ]} \end{matrix};$ 其中， $T_{p} = t_{m} + t_{ct} \frac{t_{m}}{T} + t_{ot} = \frac{π d_{0} L_{w} Δ}{1000 v_{c} {fa}_{sp}} + \frac{t_{ct} π d_{0} L_{w} Δ v_{c}^{x - 1} f^{y - 1} a_{sp}^{z - 1}}{1000 C_{T}} + t_{ot},$ t_m是工序切削时间，t_ct是换刀一次所用时间，t_ot是除换刀外其它辅助时间，T是刀具耐用度，L_w是加工长度，△是加工余量，n是主轴转速，d₀是工件直径，v_c是切削速度，f是进给量，a_sp是切削深度，C_T是与切削条件有关的常数，x，y，z是刀具耐用度系数；P_u0是最低空载功率，A₁，A₂是主轴转速系数；C_Fc，x_Fc，y_Fc，n_Fc表示与工件材料和切削条件有关的系数，K_Fc为切削力修正系数；T_t表示刀具寿命，W_t表示刀具重量；T_c为切削液更换周期，CC表示初始切削油用量，AC表示附加切削油用量，δ为切削液浓度；3)确定约束条件： $S . t \{\begin{matrix} \frac{π d_{0} n_{\min}}{1000} \leq v_{c} \leq \frac{π d_{0} n_{\max}}{1000} \\ f_{\min} \leq f \leq f_{\max} \\ C_{F_{c}} a_{sp}^{x_{F_{c}}} f^{v_{Fc}} v_{c}^{n F_{c}} K_{Fc} \leq F_{\max} \\ \frac{F_{c} v_{c}}{1000 η} \leq P_{\max} \end{matrix},$ 其中，为主轴转速约束，即切削速度约束，n_min，n_max分别表示机床主轴最低和最高转速；f_min≤f≤f_max为进给量约束，f_min，f_max分别表示机床允许的最小进给量和最大进给量；表示切削力约束，F_max表示最大进给力；表示机床功率约束，η为机床功率有效系数；P_max为机床最大有效切削功率；F_c表示切削力；4)对所述目标函数进行优化，即获得minF(v_c,f)时，所对应的v_c和f的值；5)采用步骤4)所获得的切削速度值v_c、进给量f对工件进行切削加工。

关键词：

法律状态：公开

IPC专利分类号：G05B13/04(2006.01)I