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

1、如何快速響應市場需求，生產(chǎn)出低成本高質量的產(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、成本及整個系統(tǒng)的經(jīng)濟性等。本研究采用了近年來在計算機領域和優(yōu)化計算領域中倍受關注的遺傳算法對此問題展開了研究。 在仔細研究分析了遺傳算法的特點和切削用量優(yōu)化數(shù)學模型后，提出了選用變形遺傳算法(即在基本遺傳算法的基礎上，對選擇操作增加精英保存策略，在交叉和變異算子中導入自適應

2、)對切削用量進行經(jīng)濟性優(yōu)化。在多變量非線性約束條件處理上，研究設計了多種補充淘汰個體的方案，并通過計算機實驗對其進行了各種性能(如種群進化性能、各代不合格個體產(chǎn)生量及合格個體的補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符合本課題的方案，即采用遺傳算法操作補充被淘汰個體，并用C++開發(fā)了相關優(yōu)化程序。在算例方面，對數(shù)控車床CKA6136進行了以最高生產(chǎn)率、最低生產(chǎn)成本、最大利潤率為優(yōu)化目標的單工序外圓、端面車削

3、用量的計算，結果顯示了該方法的有效性。 在多工序制造系統(tǒng)方面，通過對其加工特點的分析和研究后，提出將走刀作為最基本單元進行獨立優(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)策略設計了優(yōu)化計算流程；根據(jù)流程方案，應用VB和數(shù)據(jù)庫技術開發(fā)了相應的計算系統(tǒng)，該系統(tǒng)中走刀的切削用量經(jīng)濟性優(yōu)化計算導入了上述的遺傳算法程序。案例的計算結果表明，所開發(fā)的系統(tǒng)能夠達到預期的策略目標。 本研究成果不僅有助于車