【摘要】： 工藝優化是合理安排產品制造工藝、節約制造資源、保證產品質量、提高生產效率、降低制造成本的重要手段。加工路線優化是工藝優化中的關鍵技術也是難點之一。 本文在對國內外CAPP系統以及工藝方案優化問題研究現狀分析綜合的基礎上,按照分層規劃的思路進行加工路線優化:首先將各加工特征的加工方法鏈組合成整個零件的加工方案,然后按照輔助加工成本最小的優化目標和工藝約束規則進行加工路線排序,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。 在分析了簡單遺傳算法的特點和不足的基礎上,應用“父代參與競爭的聯賽選擇”機制并融入模擬退火的交叉變異操作,通過典型測試函數檢驗了改進的效果。 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化目標建立了加工方法組合的數學模型;討論了工藝約束的內容和鄰接矩陣的處理方法,在對箱體類零件典型加工路線分析的基礎上,根據加工特征的類型和性質確定各加工元的優先權,并以機床、夾具、刀具變換等輔助成本最小為優化目標建立加工路線優化的數學模型;分析了孔群加工路徑規劃的特點,按照刀具進行時間最短為優化目標建立其數學模型。 分別設計了以上模型對應的編碼方式和遺傳操作,運用改進的遺傳算法求出模型的優化結果,并以實例進行了驗證。 設計與實現了加工路線優化的功能模塊,對工藝優化原型系統的結構和界面做了簡要介紹。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH162
【圖文】：

圖 3.6 箱體零件簡圖數鏈進行編碼，將各個特征的加工方案與典型箱體加工順序及優先權系數為粗銑(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 為注射模上模的簡圖，上面 26 個孔位置的 x，y 坐標分別為：[ ]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；參數設置：群體大小為 50，交叉概率為 0.8，變異概率為 0.1，進化代用父代參與競爭的聯賽選擇遺傳算法，對 26 個孔進行迭代優化，最終大的個體，對應的孔加工路徑為：1>5>13>15>19>24>23>26>22>17>144>8>18>21>20>25>16>6>2>10>9> 1 為對刀點開始，依次加工完 26 個孔后回到起始對刀點，得到的最短2813.4mm（如圖 3.9 所示），這個路徑比文獻 35 中比例選擇的遺傳

圖 3.9 孔群加工路徑圖小結按照先將特征的加工方法鏈組合成整個零件的加工方案，再按一定藝約束規則進行特征加工方法的排序，生成零件的加工路線這一思化問題進行了討論。分別建立了特征加工方法組合、加工路線排序徑優化的模型，結合具體的模型設計了適用的編碼方式和遺傳操作傳算法對三個模型分別加以求解，并分別以實例進行了驗證。

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本文編號：2759364