基于數(shù)據(jù)分析的數(shù)控加工工藝參數(shù)能效優(yōu)化方法研究.pdf

1、數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造單元的基礎(chǔ)裝備，以數(shù)控機(jī)床為主體的數(shù)控加工系統(tǒng)在將毛坯轉(zhuǎn)換為零件的同時(shí)也消耗了大量的能量。隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻，以低能耗、低污染的節(jié)能制造模式逐步興起。大量研究表明，實(shí)際加工中，工藝參數(shù)不僅影響加工質(zhì)量、成本、效率等指標(biāo)，還與能量效率問題緊密相關(guān)。因此，工藝參數(shù)優(yōu)化作為實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工系統(tǒng)節(jié)能的重要手段之一，探索其能效優(yōu)化方法成為我國機(jī)械制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
　　本論文在國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863

2、計(jì)劃）課題“機(jī)床產(chǎn)品機(jī)械加工制造系統(tǒng)能效優(yōu)化提升技術(shù)及應(yīng)用”（2014AA041506）和國家自然基金面上項(xiàng)目“面向廣義能量效率的數(shù)控加工工藝規(guī)劃理論與方法研究”（51475059）的資助下，對(duì)數(shù)控加工能效優(yōu)化方法進(jìn)行了研究，可為我國機(jī)械制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)能量高效利用提供理論參考，具有重要的研究意義。
　　首先，從直接能耗與間接能耗兩個(gè)方面進(jìn)行數(shù)控加工系統(tǒng)能耗特性研究，建立面向直接能耗和考慮間接能耗兩種形式的比能函數(shù)。

3、　　其次，針對(duì)數(shù)控加工過程能耗特性復(fù)雜的問題，提出一種基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)控加工工藝參數(shù)能效優(yōu)化方法。采用田口法安排實(shí)驗(yàn)，基于響應(yīng)面法對(duì)各目標(biāo)進(jìn)行回歸擬合，由此構(gòu)建以工藝參數(shù)為自變量，以實(shí)際加工要求為約束條件，以能效和時(shí)間為目標(biāo)的數(shù)控加工工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化模型，并基于粒子群算法對(duì)所建立的模型進(jìn)行求解。
　　再次，以車間歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，提出一種數(shù)控加工工藝參數(shù)自適應(yīng)節(jié)能優(yōu)化方法。將車間歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行樣本預(yù)處理，運(yùn)用模糊聚類算法和多元統(tǒng)計(jì)回