成伟伟 张伟伟 马康康 李江鑫 许慧东

【摘  要】针对当前数控加工中往往具有較为复杂的切削加工工艺过程，在论述了切削参数优化必要性的基础上，提出了借助于遗传迭代算法的方式，提出了数控加工切削参数优化方案，希望对于今后全面保障数控加工质量有所帮助。

【关键词】数控车床;数控加工;切削工艺;参数优化;遗传算法

引言

在我国工业化大生产的背景下，数控加工技术则是推动我国工业化生产水平的重要方面，也是我国全力推动智能制造技术发展的重要组成部分。只有全方位重视数控加工技术的优势，方可以全面推动行业的健康发展，借助于信息技术背景下的CAD/CAM技术优势，全面实现优化切削参数，实现产品生产效率的全面提升。在具体的应用数控加工环节，特别是复杂曲面加工的实践中，往往存在着动态化的切削条件的情况。在传统的切削参数方法背景下，则会造成机床生产效率受到影响，直接造成刀具的使用寿命大打折扣，所以，应全面结合加工实际需求来进行切削参数的优化。

1.切削参数优化必要性

随着我国智能工业化建设步伐的快速加大，各大企业都非常重视先进制造技术的发展，借助于信息化时代背景下的CAD/LAPP/CAM等技术优势，能全面保障生产效率的提升，有效实现加工精度的提升，从而保障企业具有较强的竞争力。在实际运行中，大规模的CAD/CAM集成系统则需要投入较高的成本，相应的高素质技能人才也往往难以被中小企业所引进。在这样的背景下，则应重点合理化开展相应的数控加工切削参数优化，从而不断保障加工系统优势得到全面提升，并能结合实际来丰富相应的数据库。这样能结合产品加工需求来实现自动编程系统的切削参数体系，便于实现预期的加工优化要求，有效控制相应的成本，实现产品质量得到全面提升，有致力于全面提升企业的核心竞争力。借助于优化切削参数，构建刀具管理数据库，保障满足规范化的切削参数设计，实现预期的经济效益目标。

2.数控加工切削参数优化的措施

2.1 建立优化模型

在进行模型的优化过程中，则应保障先进算法来更好地实现采纳数优化，这就应结合产品设计的需求来构建目标函数，并能合理化相应的设计条件要求，提出相应的变量范围以及控制要求，从而构建好相应的模型。在具体的构建模型环节，则应明确相应的机床参数、实际工具，并明确影响到切削效率中的宽度、深度以及速度等方面的情况。在此基础上，结合实验测试情况，来保障进行相应的定位切削的深度、宽度等参数。这样就可以涉及到切削速度和进给量等变量。在保障目标函数的基础上，则应结合变量情况来构建相应的模型，从而落实好相应的最大效率目标函数的要求，并合理化相关的约束条件。

其中，影响机床因素并没有单一化的情况，在具体加工环节，主要考虑以下方面的内容。一是，主轴转速符合相关的切削速度;二是，满足预期加工产品的给进量要求;三是，机床有效功率肯定超过切削功率;四是，机床主轴的最大进给力超过切削进给力;五是，要求相应的表面粗糙度要求。

2.2 优化方法

在具体的应用实践中，切削过程的优化，则应从整体上来重点进行参数设计，以便更好地满足切削工艺的实际要求。一般来说，重点可以从机床特性、夹具、刀具等角度来考虑，这是三个方面较为重要的约束限制因素，其他的相关影响因素肯定也会造成一定的影响，但可以结合实际问题的优化而采用一定的假设条件，不用考虑每种情况，从而忽略影响不大的因素。在进行切削参数优化方案的过程中，可以选择符合工况要求的数学模式，结合相应的假设条件来构建目标函数，并结合实际需求来明确函数表达式、约束条件等。在这样的基础上，结合相应的算法编制程序，从而获得目标函数的最优解。然后，可以进行实际应用中进行数据准确度的检验，逐步重复上述步骤得到相应的最优解。

2.3 遗传迭代计算

上述所用的有效算法则是选择遗传迭代的方法。在基本参数输入的基础上，合理化开展相应的参数优化，并能随机选择基础参数，借助于遗传算法的方法，明确操作内容，并开展相应的交叉及变异操作，通过相应的迭代运算，如果结果满足特定的误差范围内，则得到最优解。如果不满足条件，则返回迭代过程，一直到获得最优解位置。结合上述的方式，经过相应的数控加工切削参数优化过程，能全面保障机床利用效率的提升。比如，在粗加工环节，能有效节省0.86s的切削事件，而半精加工的环节能节省3.85s。结合相应的特征试验件的加工来说，传统模式涉及到12道交叉工序，借助于上述优化措施，则能有效整体节约112s。这些数据能充分表明了参数优化的有效性。

3.结语

由此可见，数控加工技术的全面提升有助于推动我国的智能制造加工技术的快速发展，由于数控加工切削过程具有一定的复杂性，所涉及到相关影响因素众多，且呈现出非线性的复杂变化特点，借助于遗传算法的优势能有效进行数控加工切削参数的优化，实现加工质量以及效率的全面提升，大大降低了人工成本，有利于实现建工企业的预期经济效益目标。

参考文献

[1] 曹晓锋. 数控加工切削参数优化的相关研究[J]. 华东科技：综合， 2020年第4期：283-284.

[2] 杨雯俐. 计算机技术在数控加工切削优化中实际应用[J]. 科技风， 2019年第5期：95-95，102.

[3] 任德宝. 数控加工切削参数优化探讨与实践[J]. 世界有色金属， 2019年第12期：200，202.

[4] 林朗. 航空制造数控加工切削参数优化研究[J]. 现代工业经济和信息化， 2016年第3期：49-50.

[5] 崔海龙， 关立文 ， 王小龙. 基于VERICUT二次开发的数控加工切削力仿真研究[J]. 组合机床与自动化加工技术， 2012年第5期：9-12.

山西清华装备有限责任公司?       山西长治     046000