發(fā)布時(shí)間：2020-07-17 11:19

【摘要】： 工藝優(yōu)化是合理安排產(chǎn)品制造工藝、節(jié)約制造資源、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低制造成本的重要手段。加工路線優(yōu)化是工藝優(yōu)化中的關(guān)鍵技術(shù)也是難點(diǎn)之一。 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外CAPP系統(tǒng)以及工藝方案優(yōu)化問(wèn)題研究現(xiàn)狀分析綜合的基礎(chǔ)上,按照分層規(guī)劃的思路進(jìn)行加工路線優(yōu)化:首先將各加工特征的加工方法鏈組合成整個(gè)零件的加工方案,然后按照輔助加工成本最小的優(yōu)化目標(biāo)和工藝約束規(guī)則進(jìn)行加工路線排序,得到零件的主干加工工藝路線后,插入輔助工序從而形成完整的工藝加工路線。 在分析了簡(jiǎn)單遺傳算法的特點(diǎn)和不足的基礎(chǔ)上,應(yīng)用“父代參與競(jìng)爭(zhēng)的聯(lián)賽選擇”機(jī)制并融入模擬退火的交叉變異操作,通過(guò)典型測(cè)試函數(shù)檢驗(yàn)了改進(jìn)的效果。 以加工精度最高、加工方法種類最少和加工方法鏈最短為優(yōu)化目標(biāo)建立了加工方法組合的數(shù)學(xué)模型;討論了工藝約束的內(nèi)容和鄰接矩陣的處理方法,在對(duì)箱體類零件典型加工路線分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)加工特征的類型和性質(zhì)確定各加工元的優(yōu)先權(quán),并以機(jī)床、夾具、刀具變換等輔助成本最小為優(yōu)化目標(biāo)建立加工路線優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型;分析了孔群加工路徑規(guī)劃的特點(diǎn),按照刀具進(jìn)行時(shí)間最短為優(yōu)化目標(biāo)建立其數(shù)學(xué)模型。 分別設(shè)計(jì)了以上模型對(duì)應(yīng)的編碼方式和遺傳操作,運(yùn)用改進(jìn)的遺傳算法求出模型的優(yōu)化結(jié)果,并以實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了加工路線優(yōu)化的功能模塊,對(duì)工藝優(yōu)化原型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和界面做了簡(jiǎn)要介紹。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH162
【圖文】：

圖 3.6 箱體零件簡(jiǎn)圖數(shù)鏈進(jìn)行編碼，將各個(gè)特征的加工方案與典型箱體加工順序及優(yōu)先權(quán)系數(shù)為粗銑(7)一半精銑(6)一精銑(5)一粗鏜3)一攻絲(2)一精鏜、精鉸(1)，基因碼與工步信息如下表所表 3.4 基因碼與工步信息1 2 3 4 5 F1 F1 F1 H1-2.1 H1-2.1 粗銑 半精銑 精銑 鉆孔 粗鉸 7 6 5 4 3 X101 X101 X101 Z103 Z103 T01 T01 T02 T11 T12 7 8 9 10 11 TH6.1 TH6.1 F2 F2 F2 鉆孔 攻絲 粗銑 半精銑 精銑 4 2 7 6 5

圖 3.8 注射模上模圖3.8 為注射模上模的簡(jiǎn)圖，上面 26 個(gè)孔位置的 x，y 坐標(biāo)分別為：[ ]i= x= [50 50 690 690 100 100 640 640 30 30 710 710 160 580 160 16 300 440 510 440 300 250 490] ， i = 1,2,...,26；[ ]i y= [50 450 450 50 120 380 380 120 150 350 350 150 70 430 15 250 130 130 250 370 370 180 320 ] ， i = 1,2,...,26；參數(shù)設(shè)置：群體大小為 50，交叉概率為 0.8，變異概率為 0.1，進(jìn)化代用父代參與競(jìng)爭(zhēng)的聯(lián)賽選擇遺傳算法，對(duì) 26 個(gè)孔進(jìn)行迭代優(yōu)化，最終大的個(gè)體，對(duì)應(yīng)的孔加工路徑為：1>5>13>15>19>24>23>26>22>17>144>8>18>21>20>25>16>6>2>10>9> 1 為對(duì)刀點(diǎn)開(kāi)始，依次加工完 26 個(gè)孔后回到起始對(duì)刀點(diǎn)，得到的最短2813.4mm（如圖 3.9 所示），這個(gè)路徑比文獻(xiàn) 35 中比例選擇的遺傳

圖 3.9 孔群加工路徑圖小結(jié)按照先將特征的加工方法鏈組合成整個(gè)零件的加工方案，再按一定藝約束規(guī)則進(jìn)行特征加工方法的排序，生成零件的加工路線這一思化問(wèn)題進(jìn)行了討論。分別建立了特征加工方法組合、加工路線排序徑優(yōu)化的模型，結(jié)合具體的模型設(shè)計(jì)了適用的編碼方式和遺傳操作傳算法對(duì)三個(gè)模型分別加以求解，并分別以實(shí)例進(jìn)行了驗(yàn)證。

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本文編號(hào)：2759364