材料切削性能的模糊綜合評判
2021/10/29 13:40:25點擊：
隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于各個領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。金屬切削數(shù)據(jù)庫是計算機(jī)技術(shù)與機(jī)械加工技術(shù)相結(jié)合的高技術(shù)產(chǎn)物，它將簡單的、經(jīng)驗的數(shù)據(jù)上升為具有科學(xué)意義的數(shù)據(jù)，并應(yīng)用數(shù)據(jù)庫技術(shù)科學(xué)地管理切削數(shù)據(jù)。在刀具、工件、機(jī)床及其它條件已定的情況下，正確選取切削用量對零件加工質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著至關(guān)的重要性。因此構(gòu)建于金屬切削數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的材料加工參數(shù)智能推理系統(tǒng)能夠為機(jī)械加工生產(chǎn)的刀具參數(shù)選擇及切削用量選擇提供合理的數(shù)據(jù)。它是CIMS集成制造系統(tǒng)的一個組成部分，將智能化原理運用于材料加工參數(shù)推理，必定能帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
1 切削數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)
本文提出的材料加工參數(shù)智能推理系統(tǒng)是構(gòu)建于金屬切削數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上。該材料加工參數(shù)智能推理系統(tǒng)從功能上看可由優(yōu)化功能和管理功能兩個部分組成。該系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 金屬切削數(shù)據(jù)庫組成框圖
該系統(tǒng)中，工件材料管理系統(tǒng)由工件材料庫及工件材料的可切削性評價系統(tǒng)組成。工件材料庫中存儲各種工件材料的有關(guān)知識，將生產(chǎn)實踐及文獻(xiàn)資料中獲得的工件數(shù)據(jù)存儲于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表中。工件材料可切削性評價系統(tǒng)運用模糊數(shù)學(xué)理論對工件材料進(jìn)行可切削性評價以及工件材料切削性能的模糊聚類分析。刀具管理系統(tǒng)由刀具庫、刀具參數(shù)選擇兩部分組成。刀具庫存儲刀具牌號、硬度、刀具幾何形狀等知識，刀具參數(shù)選擇采用專家系統(tǒng)概念實現(xiàn)刀具幾何角度及可適用刀具的選擇。切削液管理系統(tǒng)由切削液數(shù)據(jù)庫及切削液選擇兩部分組成，它可根據(jù)所加工的工件材料、刀具材料、加工方式、加工精度選擇相應(yīng)的切削液。切削用量管理系統(tǒng)由切削深度推理模塊、進(jìn)給量推理模塊、切削速度推理模塊組成。切削深度推理模塊主要根據(jù)加工余量推理得到推薦的切削深度。迸給量推理模塊由進(jìn)給量數(shù)據(jù)庫及進(jìn)給量推理程序組成，可根據(jù)加工精度、加工階段及切削深度選擇進(jìn)給量。切削速度推理模塊可根據(jù)刀具材料、工件材料、切削深度等一系列相關(guān)約束條件，從相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中得到切削速度的推薦值。切削用量的推理、刀具選擇及參數(shù)的推理、切削液推理由切削用量推薦控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)調(diào)用，實現(xiàn)相應(yīng)推理過程，并將推理結(jié)果傳遞到相應(yīng)模塊以協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的運行。切削用量優(yōu)化系統(tǒng)根據(jù)切削加工各類數(shù)學(xué)模型。求解由優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件組成的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，從而得到優(yōu)化的切削參數(shù)數(shù)據(jù)。切削用量模糊推理系統(tǒng)則是在對加工情況有諸多不確定因素的情況下，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論根據(jù)以往的加工經(jīng)驗推理切削參數(shù)�？傮w評判系統(tǒng)則根據(jù)具體加工實際對切削用量的可行性進(jìn)行分析，對系統(tǒng)推理得到的切削參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行總體評判。此外，用戶也可根據(jù)實際經(jīng)驗對切削參數(shù)進(jìn)行修正，輸出并存儲切削用量數(shù)據(jù)或重新輸入加工條件進(jìn)行切削參數(shù)的推理。
2 基于模糊理論的材料可切削性評判
在該金屬切削數(shù)據(jù)庫的工件材料管理系統(tǒng)中，存在著一個工件材料的可切削性評價系統(tǒng)，可根據(jù)用戶輸人加工材料的牌號和機(jī)械性能，采用模糊理論對材料的切削加工性能進(jìn)行綜合評價，快速定位材料的切削加工性能。并采用模糊聚類方法，將工件材料數(shù)據(jù)庫中已有相似工件材料進(jìn)行聚類。此外，通過材料可切削性可以簡化材料切削參數(shù)推理規(guī)則庫的構(gòu)建。
根據(jù)金屬切削原理可知，影響材料加工性能的因素很多，有化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)、物理、力學(xué)性能等�；瘜W(xué)成分和熱處理狀態(tài)的變化最終表現(xiàn)為物理、力學(xué)性能的改變，而物理、力學(xué)性能又是可以量化的。因此，用物理、力學(xué)性能判別材料的加工性是一個簡捷的途徑。
1 切削數(shù)據(jù)庫體系結(jié)構(gòu)
本文提出的材料加工參數(shù)智能推理系統(tǒng)是構(gòu)建于金屬切削數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上。該材料加工參數(shù)智能推理系統(tǒng)從功能上看可由優(yōu)化功能和管理功能兩個部分組成。該系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 金屬切削數(shù)據(jù)庫組成框圖
該系統(tǒng)中，工件材料管理系統(tǒng)由工件材料庫及工件材料的可切削性評價系統(tǒng)組成。工件材料庫中存儲各種工件材料的有關(guān)知識，將生產(chǎn)實踐及文獻(xiàn)資料中獲得的工件數(shù)據(jù)存儲于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的表中。工件材料可切削性評價系統(tǒng)運用模糊數(shù)學(xué)理論對工件材料進(jìn)行可切削性評價以及工件材料切削性能的模糊聚類分析。刀具管理系統(tǒng)由刀具庫、刀具參數(shù)選擇兩部分組成。刀具庫存儲刀具牌號、硬度、刀具幾何形狀等知識，刀具參數(shù)選擇采用專家系統(tǒng)概念實現(xiàn)刀具幾何角度及可適用刀具的選擇。切削液管理系統(tǒng)由切削液數(shù)據(jù)庫及切削液選擇兩部分組成，它可根據(jù)所加工的工件材料、刀具材料、加工方式、加工精度選擇相應(yīng)的切削液。切削用量管理系統(tǒng)由切削深度推理模塊、進(jìn)給量推理模塊、切削速度推理模塊組成。切削深度推理模塊主要根據(jù)加工余量推理得到推薦的切削深度。迸給量推理模塊由進(jìn)給量數(shù)據(jù)庫及進(jìn)給量推理程序組成，可根據(jù)加工精度、加工階段及切削深度選擇進(jìn)給量。切削速度推理模塊可根據(jù)刀具材料、工件材料、切削深度等一系列相關(guān)約束條件，從相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中得到切削速度的推薦值。切削用量的推理、刀具選擇及參數(shù)的推理、切削液推理由切削用量推薦控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)調(diào)用，實現(xiàn)相應(yīng)推理過程，并將推理結(jié)果傳遞到相應(yīng)模塊以協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的運行。切削用量優(yōu)化系統(tǒng)根據(jù)切削加工各類數(shù)學(xué)模型。求解由優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件組成的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，從而得到優(yōu)化的切削參數(shù)數(shù)據(jù)。切削用量模糊推理系統(tǒng)則是在對加工情況有諸多不確定因素的情況下，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論根據(jù)以往的加工經(jīng)驗推理切削參數(shù)�？傮w評判系統(tǒng)則根據(jù)具體加工實際對切削用量的可行性進(jìn)行分析，對系統(tǒng)推理得到的切削參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行總體評判。此外，用戶也可根據(jù)實際經(jīng)驗對切削參數(shù)進(jìn)行修正，輸出并存儲切削用量數(shù)據(jù)或重新輸入加工條件進(jìn)行切削參數(shù)的推理。
2 基于模糊理論的材料可切削性評判
在該金屬切削數(shù)據(jù)庫的工件材料管理系統(tǒng)中，存在著一個工件材料的可切削性評價系統(tǒng)，可根據(jù)用戶輸人加工材料的牌號和機(jī)械性能，采用模糊理論對材料的切削加工性能進(jìn)行綜合評價，快速定位材料的切削加工性能。并采用模糊聚類方法，將工件材料數(shù)據(jù)庫中已有相似工件材料進(jìn)行聚類。此外，通過材料可切削性可以簡化材料切削參數(shù)推理規(guī)則庫的構(gòu)建。
根據(jù)金屬切削原理可知，影響材料加工性能的因素很多，有化學(xué)成分、熱處理狀態(tài)、物理、力學(xué)性能等�；瘜W(xué)成分和熱處理狀態(tài)的變化最終表現(xiàn)為物理、力學(xué)性能的改變，而物理、力學(xué)性能又是可以量化的。因此，用物理、力學(xué)性能判別材料的加工性是一個簡捷的途徑。
- 上一篇：沒有啦
- 下一篇：砂布生產(chǎn)廠靜電植砂砂帶和重力植砂砂帶的區(qū)別 2021/10/25
湘公網(wǎng)安備43010302000122號