發(fā)布時(shí)間：2017-09-07 00:12

  本文關(guān)鍵詞：面向能效的數(shù)控加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法研究及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 數(shù)控加工 工藝參數(shù) 能量效率 多目標(biāo)優(yōu)化 支持系統(tǒng)

【摘要】：隨著社會的快速發(fā)展,能源危機(jī)日漸嚴(yán)峻。機(jī)械制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè),在創(chuàng)造巨大財(cái)富的同時(shí)也消耗了大量能源。針對我國機(jī)械制造業(yè)高能耗和低能效率的現(xiàn)狀,分析機(jī)械加工過程的能耗特性,研究降低機(jī)床能耗的重要規(guī)律和提高機(jī)床能效的方法是機(jī)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(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題“機(jī)床產(chǎn)品機(jī)械加工制造系統(tǒng)能效優(yōu)化提升技術(shù)及應(yīng)用”(編號:2014AA041506)和國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)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”(編號:51475059)的資助下,對面向能效的數(shù)控加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法及支持系統(tǒng)進(jìn)行了研究,可為我國機(jī)械制造企業(yè)的節(jié)能減排以及提高能量高效利用提供理論參考。因此,具有重要的研究意義。首先,分析數(shù)控加工過程的能耗構(gòu)成特性和能耗時(shí)段特性,基于分析能耗特性構(gòu)建數(shù)控加工能量效率函數(shù);然后,通過工藝參數(shù)能效提升實(shí)驗(yàn)研究工藝參數(shù)變化對能效的影響規(guī)律。其次,在能耗特性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行非線性回歸擬合獲取數(shù)控加工能耗模型,并對得到的能效模型可靠性進(jìn)行了驗(yàn)證;最后分析了工藝參數(shù)對能效和時(shí)間的影響規(guī)律。然后,建立了以比能最小和加工時(shí)間最短為優(yōu)化目標(biāo)的工藝參數(shù)優(yōu)化模型;然后基于禁忌算法對所建模型進(jìn)行了優(yōu)化求解,并以典型數(shù)控車削和數(shù)控銑削加工工藝進(jìn)了參數(shù)優(yōu)化,對兩種加工工藝下的優(yōu)化結(jié)果以及物料去除率對能效和時(shí)間的影響規(guī)律進(jìn)行了分析。再次,基于提出的面向能效的數(shù)控加工系統(tǒng)工藝參數(shù)優(yōu)化模型與方法,開發(fā)了數(shù)控加工工藝參數(shù)優(yōu)化支持系統(tǒng)。闡述了支持系統(tǒng)的總體框架及工作流程、主要功能模塊。最后,將數(shù)控加工工藝參數(shù)能效優(yōu)化支持系統(tǒng)在機(jī)械加工車間進(jìn)行應(yīng)用實(shí)施。對支持系統(tǒng)的車間應(yīng)用實(shí)施的環(huán)境及所需配置進(jìn)行了闡述。以車間典型數(shù)控加工工藝為案例進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)施,并對系統(tǒng)車間應(yīng)用實(shí)施后的能效提升數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比分析,驗(yàn)證了系統(tǒng)的實(shí)用性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控加工 工藝參數(shù) 能量效率 多目標(biāo)優(yōu)化 支持系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 論文的選題背景及意義9-10
• 1.1.1 論文的選題背景9-10
• 1.1.2 論文的選題意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 數(shù)控加工能效研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 數(shù)控加工工藝參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文的研究目的意義及項(xiàng)目來源14-15
• 1.3.1 論文的研究目的14
• 1.3.2 論文的研究意義14-15
• 1.3.3 論文項(xiàng)目來源15
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 2 數(shù)控加工過程能耗的特性分析17-27
• 2.1 數(shù)控加工過程能耗特性分析及能效函數(shù)建立17-22
• 2.1.1 數(shù)控加工過程的能耗構(gòu)成特性17-19
• 2.1.2 數(shù)控加工系統(tǒng)的能耗時(shí)段特性19-21
• 2.1.3 數(shù)控加工過程能效函數(shù)建立21-22
• 2.2 數(shù)控加工工藝參數(shù)能耗的影響規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究22-25
• 2.2.1 各工藝參數(shù)對能耗影響規(guī)律22-23
• 2.2.2 物料去除率對能耗影響規(guī)律23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-27
• 3 基于能耗模型擬合的工藝參數(shù)對能效的影響規(guī)律研究27-47
• 3.1 數(shù)控加工能耗模型的相關(guān)系數(shù)實(shí)驗(yàn)擬合及可靠性驗(yàn)證27-38
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法27-29
• 3.1.2 空載功率系數(shù)擬合29-33
• 3.1.3 切削功率及附加載荷功率系數(shù)擬合33-36
• 3.1.4 驗(yàn)證模型的可靠性36-38
• 3.2 工藝參數(shù)對能效和時(shí)間的影響規(guī)律分析38-45
• 3.2.1 工藝參數(shù)對能效的影響規(guī)律分析38-41
• 3.2.2 工藝參數(shù)對時(shí)間的影響規(guī)律分析41-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 4 面向能效的數(shù)控加工工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化模型與方法47-59
• 4.1 建立面向能效的數(shù)控加工多目標(biāo)優(yōu)化模型47-49
• 4.1.1 優(yōu)化變量確定47
• 4.1.2 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建立47-48
• 4.1.3 約束條件48-49
• 4.2 基于禁忌算法的優(yōu)化模型求解49-53
• 4.2.1 禁忌算法簡介49
• 4.2.2 基于禁忌算法的多目標(biāo)優(yōu)化模型求解49-53
• 4.3 應(yīng)用案例53-58
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)條件53
• 4.3.2 車削工藝參數(shù)優(yōu)化及結(jié)果分析53-55
• 4.3.3 銑削工藝參數(shù)優(yōu)化及結(jié)果分析55-56
• 4.3.4 MRR對能效和時(shí)間的影響規(guī)律分析56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 5 數(shù)控加工工藝參數(shù)能效優(yōu)化支持系統(tǒng)59-69
• 5.1 數(shù)控加工工藝參數(shù)能效優(yōu)化支持系統(tǒng)總體框架及工作流程59-61
• 5.1.1 系統(tǒng)總體框架59-60
• 5.1.2 系統(tǒng)工作流程以及功能模塊60-61
• 5.2 數(shù)控加工工藝參數(shù)能效優(yōu)化支持系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫以及功能界面61-68
• 5.2.1 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫62-64
• 5.2.2 系統(tǒng)功能界面開發(fā)與實(shí)現(xiàn)64-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 6 數(shù)控加工工藝參數(shù)優(yōu)化支持系統(tǒng)車間應(yīng)用實(shí)施69-75
• 6.1 系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境及配置69-71
• 6.1.1 系統(tǒng)硬件69-70
• 6.1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)70-71
• 6.2 車間典型加工工藝的工藝參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)施71-74
• 6.2.1 應(yīng)用案例71
• 6.2.2 加工工藝信息分析71-72
• 6.2.3 系統(tǒng)車間應(yīng)用實(shí)施能效提升數(shù)據(jù)分析72-74
• 6.3 本章小結(jié)74-75
• 7 結(jié)論與展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 附錄83
• A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表或錄用的論文83
• B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間獲得授權(quán)或申請的發(fā)明專利及軟件著作權(quán)83
• C 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目83
• D 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所獲獎勵83

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1 賀衛(wèi)紅;;數(shù)控加工工藝課程改革研究與實(shí)踐[J];職業(yè);2013年09期

2 董鍔;;《數(shù)控加工工藝學(xué)(第三版)》教材實(shí)驗(yàn)淺析[J];職業(yè);2013年17期

3 焦光明,黨國義;數(shù)控加工工藝的特點(diǎn)及管理初探[J];航天工藝;1998年04期

4 樂光學(xué);數(shù)控加工工藝規(guī)劃創(chuàng)成過程的研究[J];組合機(jī)床與自動化加工技術(shù);2001年08期

5 陳俊華,張美琴,陳俊龍;組合化數(shù)控加工工藝的研究[J];機(jī)械制造;2005年01期

6 王葉萍;數(shù)控加工工藝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J];新技術(shù)新工藝;2005年01期

7 王小輝,喬立紅;基于特征的數(shù)控加工工藝的決策支持[J];成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化;2005年01期

8 鄧英劍,劉忠偉;數(shù)控加工工藝文件的編寫[J];機(jī)床與液壓;2005年01期

9 譚惠忠,熊曉紅;數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工人.冷加工;2005年03期

10 楊憶;淺析數(shù)控加工工藝[J];山東農(nóng)機(jī);2005年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王振宇;顧京;;《數(shù)控加工工藝編制及實(shí)施》課程設(shè)計(jì)與教學(xué)資源的開發(fā)[A];2010無錫職教教師論壇論文集[C];2010年

2 王健;楊福興;鄢定堯;;高精度方形透鏡數(shù)控加工工藝[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2000）[C];2000年

3 李援;;環(huán)形件深槽數(shù)控加工工藝研究[A];晉冀魯豫蒙鄂滬云貴川甘湘十二省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會2005年學(xué)術(shù)年會論文集（貴州分冊）[C];2005年

4 李文琴;;復(fù)雜支座類零件的數(shù)控加工工藝研究[A];2010年“航空航天先進(jìn)制造技術(shù)”學(xué)術(shù)交流論文集[C];2010年

5 王健;鄢定堯;李潔;李瑞潔;王嵐;;高精度方形透鏡數(shù)控加工工藝[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2001）[C];2001年

6 馮偉濤;;數(shù)控加工工藝系統(tǒng)[A];2010全國機(jī)電企業(yè)工藝年會《上海電氣杯》征文論文集[C];2010年

7 賀洪超;;數(shù)控加工工藝分析探討[A];制造業(yè)數(shù)字化技術(shù)——2006中國電子制造技術(shù)論壇論文集[C];2006年

8 肖軍民;;一種薄壁盤類高精度零件的創(chuàng)新數(shù)控加工工藝[A];2008年全國機(jī)電企業(yè)工藝年會《新興鑄管杯》工藝論壇征文論文集[C];2008年

9 肖軍民;;一種創(chuàng)新數(shù)控加工工藝在薄壁盤類高精度零件上的應(yīng)用[A];第四屆十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會科技論壇暨2008海南機(jī)械科技論壇論文集[C];2008年

10 鄭聯(lián)語;唐曉青;汪叔淳;;基于QFD的數(shù)控加工工藝質(zhì)量優(yōu)化規(guī)劃方法[A];第七屆北京青年科技論文評選獲獎?wù)撐募痆C];2003年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳迪波;昌飛公司依靠科技進(jìn)步創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè)[N];中國航空報(bào);2007年

2 余建華邋本報(bào)記者 金國軍;昌飛創(chuàng)建節(jié)約型企業(yè) 從“小事”著手[N];中國工業(yè)報(bào);2007年

3 總公司工會;建學(xué)習(xí)型組織 走創(chuàng)新之路[N];中國鐵道建筑報(bào);2006年

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1 王鷹;雷達(dá)天線單元輻射腔體數(shù)控加工工藝研究與應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2015年

2 崔方圓;復(fù)雜零件的數(shù)控加工工藝研究[D];西安工程大學(xué);2016年

3 吳容;基于MBD的數(shù)控加工工藝模型及設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

4 朱巖濤;面向能效的數(shù)控加工工藝參數(shù)優(yōu)化方法研究及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2016年

5 肖溱鴿;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[D];重慶大學(xué);2016年

6 酈雪云;數(shù)控加工工藝知識管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2008年

7 張明;基于特征的虛擬數(shù)控加工工藝系統(tǒng)[D];西安電子科技大學(xué);2013年

8 周中克;數(shù)控加工工藝信息平臺[D];西北工業(yè)大學(xué);2001年

9 許玲萍;數(shù)控加工工藝決策與切削參數(shù)規(guī)范化的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2006年

10 劉華;數(shù)控加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化的研究[D];廣州大學(xué);2013年

，

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