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题名数控滚齿加工工艺参数多目标优化方法
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作者
封森文
马梓健
谢英睿
姚鑫骅
白洪华
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机构
浙江大学机械工程学院
浙江大学
浙江先端数控机床技术创新中心有限公司
浙江振兴阿祥集团有限公司
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出处
《机床与液压》
北大核心
2025年第11期107-113,共7页
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基金
浙江省领雁计划项目(2022C01112)。
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文摘
数控滚齿加工因涉及多种工艺参数,且各参数之间存在高度耦合的非线性关系,使得工艺参数的优化配置成为一项复杂而关键的问题。为了实现对加工质量、加工效率与能耗之间的协调统一,基于多目标优化思想,选取滚刀头数、滚刀外径、主轴转速及轴向进给量作为待优化参数,以最小能耗、最短加工时间和最小质量误差为优化目标,构建多目标优化模型。为提高优化过程的效率与准确性,采用基于层次密度的噪声应用空间聚类算法对历史加工数据进行分析,识别出各工艺参数的合理取值区间,从而约束优化搜索空间。引入引导性多目标海洋捕食者算法(GMOMPA),在保障全局寻优能力的基础上,对目标函数进行求解,获得一组帕累托最优解。针对多解方案难以直接应用于实际决策的问题,进一步采用改进的TOPSIS方法对所得非劣解集进行排序与筛选,为决策者提供具有可操作性的最优参数组合。实验结果验证了所提方法的有效性,优化后在降低加工能耗的同时,提高了加工效率与产品质量的稳定性,展现出良好的综合性能和应用前景。
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关键词
数控滚齿加工
工艺智能优化
工艺参数优化
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Keywords
CNC gear hobbing
process intelligence optimization
process parameter optimization
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分类号
TH164
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名面向服务型制造的机床资源匹配与组合优选
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作者
蒋宇涵
李祥
黄伟灵
白洪华
姚鑫骅
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机构
浙江大学机械工程学院
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出处
《制造技术与机床》
2025年第8期205-215,共11页
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基金
浙江省领雁计划项目“高精度高速数控机床整机研发及应用-全闭环双直驱高精度数控卧式滚齿机的研发与产业化”(2022C01112)。
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文摘
从用户完成零部件三维模型设计到寻找合适的机加工企业,快速、准确地匹配制造资源与制造需求成为亟需解决的关键问题。针对机加工零件设计与制造过程的高效衔接,提出了一种面向协同加工多特征零件的机床资源匹配与优选模型。通过扩展数据交换与原子任务相似度分析,生成加工任务单元;采用本体建模方法对机床资源信息进行服务化封装,并基于加工能力匹配度筛选出各任务单元的候选机床资源集合。在此基础上,引入服务调度中的服务质量(quality of service,QoS)信息,构建机床资源组合优选评价指标体系,采用多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法进行模型求解。实例验证结果表明,所提方法能够有效提升机床资源匹配与组合优选的效率,最终获得的Pareto前沿解中,综合评价最高值为0.8518,最小总转移距离为628 km,实现了加工资源的高效整合与优化配置。
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关键词
机床资源匹配
组合优选
本体建模
多目标粒子群优化
多特征零件
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Keywords
machine tool resource matching
combination optimization
ontology modeling
multi-objective particle swarm optimization
multi-feature parts
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分类号
TH164
[机械工程]
TG5
[机械工程—机械制造及自动化]
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