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高效节能毛坯尺寸优化研究

发布时间:2020-01-27 18:36
【摘要】:毛坯尺寸确定不仅是机械加工工艺编制及工序确定的基础和前提,更是切削参数确定的必要条件。为实现机械加工高效节能,研究面向高效节能的毛坯尺寸优化选择。依据加工设备情况及加工要求,以被吃刀量、切削速度和进给量为变量,毛坯加工时间最短和加工能耗最低为目标的多目标模型。运用NSGA-II算法对具体工件加工参数进行优化,并分析结果。传统毛坯尺寸选择主要考虑保证加工要求,文章在设计阶段通过对毛坯尺寸对能耗影响分析,优化选择毛坯尺寸可以节约能耗、提高加工效率。
【图文】:

效率,算法,加工时间,能耗


,+43210/.3+,++,-+,/+,1+,3+-++--+-/+-1+-3+图1采用NSGA-II算法得到的加工效率与切削时间能量的Pareto优化解集由图1可以明显看出,能耗与时间变化成逆向趋势,能耗减小,加工时间增长,加工效率降低,,要保证加工工件较小的能量消耗,则需采用较大的加工时间,两目标难以同时达到最优。2.3优化结果分析按照实际情况模拟,利用NSGA-II计算的结果如表4所示。表4加工时间与切削能量的Pareto最优解集及切削参数背吃刀量/mm进给量/mm·r-1切削速度/m·min-1能耗/kilojoules切削时间/s2.50.75120277.333.482.50.744595.359.412.50.75120277.333.483.930.7473.07161.835.722.500.75106.82243.723.915.280.74964.48142.716.494.370.74991.13206.154.593.790.7560.34131.646.933.740.7477.80173.055.382.710.7445.1895.969.283.780.7479.79177.905.245.370.7469.99155.835.983.860.7474.76165.835.603.560.7482.64184.625.065.220.7369.44154.416.184.280.7484.78190.484.942.730.7447.51101.228.823.870.7459.49129.747.042.820.7449.57105.968.454.290.7487.54197.254.784.030.7451.70111.968.093.810.7576.20169.265.492.770.7450.43107.888.315.640.7566.81148.566.262.720.74109.43250.533.822.720.74113.39260.623.694.050.7455.39120.447.552.580.74102.98234.124.063.820.7462.03135.636.742.710.7446.3098.499.053.560.7481.26181.255.154.280.7491.84207.844.563.810.7556.95123.8

效率,算法,加工时间,能耗


,+43210/.3+,++,-+,/+,1+,3+-++--+-/+-1+-3+图1采用NSGA-II算法得到的加工效率与切削时间能量的Pareto优化解集由图1可以明显看出,能耗与时间变化成逆向趋势,能耗减小,加工时间增长,加工效率降低,要保证加工工件较小的能量消耗,则需采用较大的加工时间,两目标难以同时达到最优。2.3优化结果分析按照实际情况模拟,利用NSGA-II计算的结果如表4所示。表4加工时间与切削能量的Pareto最优解集及切削参数背吃刀量/mm进给量/mm·r-1切削速度/m·min-1能耗/kilojoules切削时间/s2.50.75120277.333.482.50.744595.359.412.50.75120277.333.483.930.7473.07161.835.722.500.75106.82243.723.915.280.74964.48142.716.494.370.74991.13206.154.593.790.7560.34131.646.933.740.7477.80173.055.382.710.7445.1895.969.283.780.7479.79177.905.245.370.7469.99155.835.983.860.7474.76165.835.603.560.7482.64184.625.065.220.7369.44154.416.184.280.7484.78190.484.942.730.7447.51101.228.823.870.7459.49129.747.042.820.7449.57105.968.454.290.7487.54197.254.784.030.7451.70111.968.093.810.7576.20169.265.492.770.7450.43107.888.315.640.7566.81148.566.262.720.74109.43250.533.822.720.74113.39260.623.694.050.7455.39120.447.552.580.74102.98234.124.063.820.7462.03135.636.742.710.7446.3098.499.053.560.7481.26181.255.154.280.7491.84207.844.563.810.7556.95123.8

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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1 汪永超,张根保,向东,周亿;绿色设计原则初探[J];机械设计与研究;1999年02期

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本文编号:2573714

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