郭鳳國+原志翔

摘 要：航空發(fā)動機是一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要體現(xiàn)。對比于一般的機械加工制造，航空零部件對機械加工的精度要求更高，避免因加工質(zhì)量缺陷而影響航空發(fā)動機的使用質(zhì)量和使用壽命。在航空發(fā)動機機械零部件的加工中尤其是在對葉片進行加工時為避免加工工序出現(xiàn)偏差，需要對發(fā)動機葉片的加工工序進行嚴(yán)格的測算。文章在分析工時定額特性的基礎(chǔ)上提出了基于SLFM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的航空發(fā)動機葉片工時定額計算新方法，從而實現(xiàn)對于航空發(fā)動機葉片工時定額的快速估算.

關(guān)鍵詞：工時定額；SLFM；特征參數(shù)；航空發(fā)動機葉片

前言

航空發(fā)動機葉片加工是航空發(fā)動機制造中的重點也是難點。為做好對于航空發(fā)動機葉片的加工制造，在航空企業(yè)生產(chǎn)制造中需要依照航空發(fā)動機葉片工時定額的精確計算來規(guī)劃布控企業(yè)管理規(guī)劃、生產(chǎn)調(diào)度、成本控制等多個環(huán)節(jié)。通過合理的調(diào)度規(guī)劃實現(xiàn)航空發(fā)動機葉片加工環(huán)節(jié)、加工結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而確保航空發(fā)動機葉片生產(chǎn)高效、穩(wěn)定的進行。在現(xiàn)今的航空發(fā)動機葉片的加工制造過程中，大量的使用現(xiàn)今的五軸數(shù)控加工設(shè)備，做好航空發(fā)動機葉片工時定額的計算從而實現(xiàn)對于數(shù)控加工設(shè)備的合理調(diào)配是航空發(fā)動機葉片正常生產(chǎn)的重要保證。

1 航空發(fā)動機葉片工時定額現(xiàn)狀分析

在國內(nèi)傳統(tǒng)的航空發(fā)動機葉片工時定額中主要采用的是人工查表法，此種方法既不科學(xué)也不效率，隨著計算機技術(shù)和先進制造技術(shù)的不斷引入，新的航空發(fā)動機葉片工時定額方法（如計算機查表法、數(shù)模分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法以及混合法）被逐漸的引入到航空發(fā)動機葉片工時定額中，在為航空發(fā)動機葉片工時定額帶來方便、高效的同時也存在著一些不足，以計算機查表法為例，其需要將航空發(fā)動機葉片工時定額的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)存儲的量大且維護較為繁復(fù)，影響計算機查表法的應(yīng)用效果。數(shù)學(xué)模型法在應(yīng)用的過程中對于數(shù)學(xué)模型的建立和應(yīng)用要求較高，不利于航空發(fā)動機葉片工時定額工作的順利進行。而在現(xiàn)今廣為使用的BP網(wǎng)絡(luò)模型，在航空發(fā)動機葉片工時定額的計算、規(guī)劃過程中存在著網(wǎng)絡(luò)性差、容易陷入局部最小的局限性。為規(guī)避上述航空發(fā)動機葉片工時定額方法中所存在的缺陷，通過對航空發(fā)動機葉片工時定額計算過程中各主要影響因素進行分析的基礎(chǔ)上提出了基于SLFM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的航空發(fā)動機葉片工時定額計算新思路，通過將各影響航空發(fā)動機葉片工時定額計算的特征參數(shù)作為模型的網(wǎng)絡(luò)輸入，通過與航空發(fā)動機葉片工件相似、相匹配零件進行對比規(guī)劃構(gòu)建航空發(fā)動機葉片工時定額計算網(wǎng)絡(luò)模型，通過對網(wǎng)絡(luò)模型的輸入數(shù)據(jù)進行歸一化處理，從而實現(xiàn)了對于航空發(fā)動機葉片工時定額的準(zhǔn)確計算和劃定，保障了航空發(fā)動機葉片生產(chǎn)的順利進行。

2 航空發(fā)動機葉片工時定額計算方法與網(wǎng)絡(luò)模型的建立

2.1 航空發(fā)動機葉片工時計算方法

航空發(fā)動機葉片在生產(chǎn)的過程中具有種類繁多、加工精度要求高等的特點。在航空發(fā)動機葉片加工過程中需要在分析航空發(fā)動機葉片毛坯料材料、毛坯料尺寸大小以及航空發(fā)動機葉片的結(jié)構(gòu)、所采用的加工方式等的特征參數(shù)。在采用數(shù)控加工方式來對航空發(fā)動機葉片工進行加工的過程中，對于航空發(fā)動機葉片工的加工特性可以對其按照相似原則不同種類的航空發(fā)動機葉片進行規(guī)劃分類，并對航空發(fā)動機葉片加工時的各種代表因素作為特征參數(shù)，并航空發(fā)動機葉片數(shù)控加工時葉片的特征信息與工時信息等進行規(guī)劃分類，并對這些特征信息進行建模計算以對航空發(fā)動機葉片的數(shù)控加工工時進行計算。

在對航空發(fā)動機葉片工時進行計算時，在對同類航空發(fā)動機葉片各影響數(shù)控加工工時的各類特征參數(shù)進行提取篩選歸納分析，將這些歸納后的參數(shù)作為航空發(fā)動機葉片工時定額模型的輸入，將同類航空發(fā)動機葉片的工時定額作為輸出完成對于航空發(fā)動機葉片工時定額計算網(wǎng)絡(luò)模型的建立。對于一種全新的航空發(fā)動機葉片進行工時定額計算時，首先對航空發(fā)動機葉片中的各類特征參數(shù)進行識別，而后從數(shù)據(jù)加工的數(shù)據(jù)庫中選用相似零件集來作為航空發(fā)動機葉片工時定額模型的訓(xùn)練樣本來對網(wǎng)絡(luò)模型進行訓(xùn)練，最后根據(jù)匹配最相似的航空發(fā)動機葉片網(wǎng)絡(luò)模型來計算航空發(fā)動機葉片的工時。

2.2 建立航空發(fā)動機葉片工時影響因素體系

在對航空發(fā)動機葉片進行工時計算的過程中，要選取影響零件工時的主要因素來作為相應(yīng)的特征參數(shù)完成航空發(fā)動機葉片工時影響因素體系的建立。在對相應(yīng)特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫的建立時應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有典型航空發(fā)動機葉片的外形結(jié)構(gòu)參數(shù)、加工工藝參數(shù)等，對影響航空發(fā)動機葉片工時的各種參數(shù)進行提取并綜合歸納，從而對航空發(fā)動機葉片工時定額過程中的各類參數(shù)如航空發(fā)動機葉片的種類、航空發(fā)動機葉片的截面形狀、航空發(fā)動機葉片的減震結(jié)構(gòu)形狀、尖部形狀、航空發(fā)動機葉片根部形狀、葉片尺寸、航空發(fā)動機葉片的材料種類、航空發(fā)動機葉片毛坯料形式以及所采用的數(shù)控加工設(shè)備等的各種特征信息進行提取歸納。在上述幾種航空發(fā)動機葉片特征參數(shù)的基礎(chǔ)上完成對于航空發(fā)動機葉片工時影響因素體系的建立。在上述的航空發(fā)動機葉片的特征參數(shù)中，航空發(fā)動機葉片的種類表示的是航空發(fā)動機葉片的分類特征，根據(jù)航空發(fā)動機葉片用途的不同，不同種類的航空發(fā)動機葉片在結(jié)構(gòu)和功用上具有較大的差異。對于航空發(fā)動機葉片的截面形式的不同可以分為等截面、變截面以及根據(jù)坐標(biāo)點所建立起來的航空發(fā)動機葉片空間曲面等，這一參數(shù)與航空發(fā)動機葉片加工的工藝性具有極大的差異性。航空發(fā)動機葉片的結(jié)構(gòu)形狀表示的是航空發(fā)動機葉片加工面的形狀和復(fù)雜程度的特征。此外，航空發(fā)動機葉片的材料對航空發(fā)動機葉片的加工具有極強的影響。

2.3 做好航空發(fā)動機葉片相似零件的檢索匹配

完成了對于航空發(fā)動機葉片各種特征因素的提取和歸納后通過對現(xiàn)有航空發(fā)動機葉片進行相似度匹配以確定航空發(fā)動機葉片的相似性，并在此基礎(chǔ)上完成航空發(fā)動機葉片工時定額的計算制定。通常來說，對于同種類的航空發(fā)動機葉片具有相似的航空發(fā)動機葉片加工特性。因此，在對航空發(fā)動機葉片進行相似度檢測時首先需要選取航空發(fā)動機葉片種類相同的典型葉片，而后通過對其他幾種航空發(fā)動機葉片的特征因素進行匹配，并完成兩航空發(fā)動機葉片之間的相似度計算，得出兩航空發(fā)動機葉片之間的相似度值，將相似度值按照降序進行排列。在相似度值的選取中需要設(shè)定一個閥值，小于這一閥值的航空發(fā)動機葉片相似度值將予以剔除，同時需要對航空發(fā)動機葉片的相似數(shù)據(jù)庫進行充分的建立。

2.4 航空發(fā)動機葉片工時定額網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與精度分析

完成對于航空發(fā)動機葉片特征庫建立的基礎(chǔ)上，通過將航空發(fā)動機葉片中的各種特征參數(shù)變量輸入到網(wǎng)絡(luò)模型中得出所計算的航空發(fā)動機葉片工時定額，而后將這一航空發(fā)動機葉片工時定額值與BP網(wǎng)絡(luò)模型進行相應(yīng)的對比以驗證航空發(fā)動機葉片工時定額的網(wǎng)絡(luò)精度，從而對航空發(fā)動機葉片工時定額的結(jié)果進行優(yōu)化。

3 結(jié)束語

航空發(fā)動機葉片工時定額是航空發(fā)動機葉片加工過程中的重點也是難點。本文在分析航空發(fā)動機葉片工時定額特點的基礎(chǔ)上提出了基于SLFM模型的航空發(fā)動機葉片工時定額新方法，并與BP網(wǎng)絡(luò)進行了對比驗證以確定了此種航空發(fā)動機葉片工時定額方法的準(zhǔn)確性。

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