一种机械加工过程中少切削液加工工艺优化控制方法
【专利摘要】本发明提供一种机械加工过程中少切削液加工工艺优化控制方法，步骤如下：设定机械加工设备对工件进行切削加工时机床的加工性能参数；以加工过程中机床设备性能为约束条件，建立以成本、切削液用量为优化目标的多目标优化模型；利用所述的多目标优化模型和约束建立少切削液加工工艺参数优化模型；将多目标评价函数和约束转换为单目标评价函数；对单目标评价函数利用混合遗传算法进行优化，获得切削液用量最小时的切削参数值，完成切削参数优化。该方法使得加工过程中切削液的用量更为精确，降低了制造成本，为机加工过程中少切削液加工工艺规划及工艺改进提供支持。
【专利说明】一种机械加工过程中少切削液加工工艺优化控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械切削加工领域，尤其涉及一种机加工过程中少切削液加工工艺优化控制方法。
【背景技术】
[0002]切削液在机械加工过程中，起到非常重要作用，带来了突出的负面影响，包括大幅度提高制造成本，严重污染环境，直接危害操作者身体健康，需要清洗处理及相关费用等不利因素，非常有必要开发研究机械加工过程中少切削液加工工艺优化控制方法。然而在现有技术中，并没有相应的方法和工具来对机加工过程中的切削液的使用情况进行整体的分析，无法为机加工过程工艺规划及工艺改进提供支持，也就不能改善切削液的消耗现状，在此背景下，将切削液用量和工艺参数优化相结合，在考虑机械加工过程中制造成本的基础上，减少切削液的用量就显得十分重要了，但现有技术很少涉及到加工过程切削液用量(如切削液流量)为目标的加工工艺优化控制方法。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种机械加工过程中少切削液加工工艺优化控制方法，该方法以加工成本、切削液量为优化目标，同时根据使用的机床的加工性能参数来建立少切削液加工工艺参数优化模型，为机加工过程中少切削液加工工艺规划及工艺改进提供支持。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种机械加工过程中少切削液加工工艺优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0006](I)设定机械加工设备对工件进行切削加工时机床的加工性能参数；包括刀具的切削速度为V。、进给量为f、切削深度ap、切削液供给流量L ；
[0007](2)以加工过程中机床设备性能为约束条件；建立以成本、切削液用量为优化目标的多目标优化模型；
[0008](3)利用所述的加工工艺参数模型和约束建立少切削液加工工艺参数优化模型；将所述的机械加工优化模型中的多目标评价函数和约束转换为单目标评价函数，以实现多目标的综合；
[0009](4)根据所述的单目标评价函数利用混合遗传算法对所述目标函数进行优化，获得切削液用量最小时的切削速度为V。、进给量为f、切削深度ap、切削液供给流量L所对应的值，完成切削参数优化。
[0010]按上述方案，所述步骤(2)中的多目标优化模型中，
[0011]加工成本Cw目标函数为:
【权利要求】
1.一种机械加工过程中少切削液加工工艺优化控制方法，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机床的加工性能参数；包括刀具的切削速度为V。、进给量为f、切削深度ap、切削液供给流量L ； (2)以加工过程中机床设备性能为约束条件，建立以成本、切削液用量为优化目标的多目标优化模型；(3)利用上述加工工艺参数模型和约束建立少切削液加工工艺参数优化模型；将所述的机械加工优化模型中的多目标评价函数和约束转换为单目标评价函数，以实现多目标的综合;(4)利用混合遗传算法对所述单目标评价函数进行优化，获得切削液用量最小时的切削速度为V。、进给量为f、切削深度ap、切削液供给流量L所对应的值，完成切削参数优化。
2.根据权利要求1所述的优化控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中的多目标优化模型中， 加工成本Cw目标函数为:
3.根据权利要求1或2所述的优化控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中的机床设备性能约束条件包括:主轴转速、切削功率、切削力、切削进给量和切削液供给流量； 其取值范围如下: 1)主轴转速约束:
4.根据权利要求3所述的优化控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中的少切削液加工工艺参数优化模型为:
5.根据权利要求4所述的优化控制方法，其特征在于，所述步骤3)中，采用多目标加权和法将多目标优化问题转化为单目标优化问题，以实现多目标的综合； 则该多目标优化的单目标评价函数为:
【文档编号】G06F17/50GK103793577SQ201410063984
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】江志刚, 周帆, 张华 , 肖明, 鄢威, 周敏, 冯朝辉, 马峰, 李弼心 申请人:武汉科技大学