基于遺傳算法的制造系統(tǒng)車削參數(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化.pdf

1、如何快速響應(yīng)市場需求，生產(chǎn)出低成本高質(zhì)量的產(chǎn)品，已成為制造企業(yè)提高自身競爭能力所急需解決的一個(gè)重要問題。在切削加工系統(tǒng)中，切削用量的合理選擇將直接影響生產(chǎn)率、成本及整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性等。本研究采用了近年來在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域和優(yōu)化計(jì)算領(lǐng)域中倍受關(guān)注的遺傳算法對(duì)此問題展開了研究。 在仔細(xì)研究分析了遺傳算法的特點(diǎn)和切削用量優(yōu)化數(shù)學(xué)模型后，提出了選用變形遺傳算法(即在基本遺傳算法的基礎(chǔ)上，對(duì)選擇操作增加精英保存策略，在交叉和變異算子中導(dǎo)入自適應(yīng)

2、)對(duì)切削用量進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化。在多變量非線性約束條件處理上，研究設(shè)計(jì)了多種補(bǔ)充淘汰個(gè)體的方案，并通過計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行了各種性能(如種群進(jìn)化性能、各代不合格個(gè)體產(chǎn)生量及合格個(gè)體的補(bǔ)充頻率以及全局最優(yōu)解的搜索能力等)測試及分析，最終確定了其中一種相對(duì)符合本課題的方案，即采用遺傳算法操作補(bǔ)充被淘汰個(gè)體，并用C++開發(fā)了相關(guān)優(yōu)化程序。在算例方面，對(duì)數(shù)控車床CKA6136進(jìn)行了以最高生產(chǎn)率、最低生產(chǎn)成本、最大利潤率為優(yōu)化目標(biāo)的單工序外圓、端面車削

3、用量的計(jì)算，結(jié)果顯示了該方法的有效性。 在多工序制造系統(tǒng)方面，通過對(duì)其加工特點(diǎn)的分析和研究后，提出將走刀作為最基本單元進(jìn)行獨(dú)立優(yōu)化的策略。在系統(tǒng)整體優(yōu)化方面：提出了高效率低成本化的切削用量分配策略；根據(jù)策略設(shè)計(jì)了優(yōu)化計(jì)算流程；根據(jù)流程方案，應(yīng)用VB和數(shù)據(jù)庫技術(shù)開發(fā)了相應(yīng)的計(jì)算系統(tǒng)，該系統(tǒng)中走刀的切削用量經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化計(jì)算導(dǎo)入了上述的遺傳算法程序。案例的計(jì)算結(jié)果表明，所開發(fā)的系統(tǒng)能夠達(dá)到預(yù)期的策略目標(biāo)。 本研究成果不僅有助于車