基于SVR-GA算法的广义加工空间机床切削稳定性预测与优化研究

基于SVR-GA算法的广义加工空间机床切削稳定性预测与优化研究

论文摘要

针对机床零件加工位置和进给方向不确定造成刀尖频响函数变化,导致切削稳定性叶瓣图与无颤振工艺参数预测具有不确定性问题,提出一种耦合支持向量回归机(SVR)与遗传算法(GA)的切削稳定性预测与优化方法。该方法采用锤击法模态实验和空间坐标变换,获取样本空间不同加工位置与进给方向的刀尖频响函数;进而结合传统切削稳定性预测方法构建以各向运动部件位移、进给角度、主轴转速、切削宽度、每齿进给量为输入的极限切削深度SVR预测模型;采用该SVR模型作为切削稳定性约束建立材料切除率优化模型,通过遗传算法求解各运动轴位移、进给角度与切削参数的最优配置。以某型加工中心展开实例研究,实验结果表明获取的优化配置能实现稳定切削,验证了该方法的有效性。

论文目录

  • 0 引 言
  • 1 切削颤振稳定性理论分析
  • 2 基于机床工作空间的切削稳定性分析
  •   2.1 基于正交试验设计的刀尖频响函数实验
  •   2.2 正交试验结果与分析
  • 3 基于支持向量机的切削稳定性预测
  •   3.1 切削稳定性支持向量机预测模型
  •   3.2 基于SVR的切削稳定性预测与实验验证
  • 4 基于材料去除率的切削稳定性优化
  •   4.1 铣削参数优化模型
  •     1)优化变量
  •     2)目标函数
  •     3)约束条件
  •       (1)稳定域约束
  •       (2)主轴转速约束
  •       (3)切削功率、切削扭矩约束
  •       (4)刀具寿命约束
  •   4.2 基于SVR-GA算法的铣削参数优化与算例验证
  •     1)优化过程
  •     2)优化结果分析与实验验证
  • 5 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 邓聪颖,冯义,魏博,苗建国,杨凯

    关键词: 加工位置,进给方向,切削稳定性,支持向量回归机,遗传算法

    来源: 仪器仪表学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 重庆邮电大学先进制造工程学院,重庆大学机械工程学院,四川大学空天科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51705058),中国博士后科学基金(2018M633314),重庆市基础科学与前沿技术项目(cstc2017jcyjAX0005),重庆市博士后科研项目(XmT2018040)资助

    分类号: TG501

    DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J1905415

    页码: 227-236

    总页数: 10

    文件大小: 3204K

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