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)控機床是現(xiàn)代制造單元的基礎裝備，以數(shù)控機床為主體的數(shù)控加工系統(tǒng)在將毛坯轉(zhuǎn)換為零件的同時也消耗了大量的能量。隨著能源和環(huán)境問題的日益嚴峻，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，還與能量效率問題緊密相關。因此，工藝參數(shù)優(yōu)化作為實現(xiàn)機床加工系統(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研究發(fā)展計劃（863

2、計劃）課題“機床產(chǎn)品機械加工制造系統(tǒng)能效優(yōu)化提升技術及應用”（2014AA041506）和國家自然基金面上項目“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，對數(shù)控加工能效優(yōu)化方法進行了研究，可為我國機械制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(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方面進行數(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，針對數(shù)控加工過程能耗特性復雜的問題，提出一種基于試驗數(shù)據(jù)的數(shù)控加工工藝參數(shù)能效優(yōu)化方法。采用田口法安排實驗，基于響應面法對各目標進行回歸擬合，由此構(gòu)建以工藝參數(shù)為自變量，以實際加工要求為約束條件，以能效和時間為目標的數(shù)控加工工藝參數(shù)多目標優(yōu)化模型，并基于粒子群算法對所建立的模型進行求解。
　　再次，以車間歷史數(shù)據(jù)為基礎，提出一種數(shù)控加工工藝參數(shù)自適應節(jié)能優(yōu)化方法。將車間歷史數(shù)據(jù)進行樣本預處理，運用模糊聚類算法和多元統(tǒng)計回