基于遗传算法的工艺方案双层优化方法

发布时间：2022-04-25 18:29

　　工艺方案优化是制造业保证产品质量、提高效率、降低成本的重要手段。工艺方案优化算法与零件的加工方法、工艺路线、切削参数、机床和刀具的选择等众多因素有关,各个因素相互制约,相互影响。为了得到工艺方案的全局最优解,本文采用一种改进的遗传算法建立了一个统一的工艺方案双层优化模型,通过一种基于基因组的具有双层结构的特殊染色体编码方式来表达工艺方案,将加工序列和每道工序的机床选择、刀具选择及切削参数作为一个有机整体进行优化, 通过这种双层优化策略得出优化的工艺方案。介绍了课题的背景、来源及目的,对CAPP的现状和工艺优化方法进行综述,指出了本文的主要工作和创新点。为了计算加工序列违反约束的惩罚值, 分析了特征加工序列约束,建立了加工序列约束模型;为了便于遗传运算时的第二层变异操作, 利用统一对象语言对工艺资源进行统一建模,包括工艺资源的组织关系模型和工艺资源的对象模型,设计了工艺资源库的关系模式, 并建立了可重构的工艺资源库;为了增强工艺资源库的适应性,利用可扩展标识语言开发了可扩展的面向协同管理的工艺资源标识语言。建立了面向工艺过程优化的“机床-刀具-数学模型” 特征加工方法矩阵视图,创立了特征... 

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘 要
Abstract
1 绪 论
    1.1 课题的背景、来源和意义
    1.2 CAPP及工艺方案优化方法综述
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的章节安排和组织结构
2 工艺规划约束建模
    2.1 特征加工序列
    2.2 工艺资源建模
    2.3 工艺资源库的关系模式设计
    2.4 本章小结
3 工艺评价体系
    3.1 特征加工方法建模
    3.2 特征加工数学模型
    3.3 层次分析法
    3.4 工艺方案评价体系
    3.5 本章小结
4 基于遗传算法的工艺方案双层优化模型
    4.1 引言
    4.2 遗传算法原理
    4.3 双层次遗传算法
    4.4 进化计算中的工艺约束违反推理
    4.5 基于GA的工艺方案双层优化算法
    4.6 本章小结
5 原型系统和运行实例
    5.1 系统的体系结构及模块功能
    5.2 GACAPOT在3D-CAPP的位置和作用
    5.3 运行实例及问题讨论
    5.4 本章小结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致 谢
参考文献
附录1 作者攻读学位期间发表的学术论文目录
附录2 工艺优化工具所记录工艺优化设计过程部分数据


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于3D的定量化工艺建模与工艺设计[J]. 王新杰,蔡力钢,李培根.  华中科技大学学报(自然科学版). 2002(12)
[2]基于遗传算法的铣削参数优化[J]. 杨勇,沈秀良,邵华.  机械设计与研究. 2001(02)
[3]基于精确罚函数法的遗传算法求解时延约束组播路由问题[J]. 郭伟,席裕庚.  电子学报. 2001(04)
[4]基于参数化技术的CAPP系统的研制[J]. 陈献国,曾令旗,屈景玲,赵汝嘉.  中国机械工程. 2000(11)
[5]基于Web的CAPP若干关键技术[J]. 蔡力钢,张国军,王丰锦,李培根.  中国机械工程. 2000(05)
[6]基于实例的回转类零件工艺路线决策方法研究[J]. 蔡力钢,曹希彬,李培根.  计算机辅助设计与图形学学报. 2000(03)
[7]回转类零件基于分级约束的加工方法排序算法[J]. 蔡力钢,李培根.  机械工程学报. 2000(02)
[8]产品结构设计的数据模型[J]. 谭同德,童秉枢,王涛.  计算机辅助设计与图形学学报. 2000(01)
[9]基于网络与数据库的多任务并行CAPP集成平台[J]. 蔡力钢,叶正,李培根,张远强,候奎孝.  高技术通讯. 1999(07)
[10]产品变型设计的建模研究[J]. 胡宇翔,蒋平.  华北工学院学报. 1999(02)



本文编号：3648118