摘要：隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)在高速發(fā)展。在當(dāng)前的工業(yè)企業(yè)中，數(shù)控機(jī)床都在自動(dòng)化。數(shù)控加工其實(shí)是數(shù)字控制的產(chǎn)物。從定義上看，數(shù)控加工就是利用數(shù)字控制對(duì)零件進(jìn)行加工。目前，我國(guó)的數(shù)控加工發(fā)展迅速，數(shù)控加工水平得到了很大的提高。在此社會(huì)背景之下，本文就數(shù)控加工過(guò)程中的參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行研究，本次研究主要針對(duì)在高效低碳的環(huán)境下數(shù)控加工優(yōu)化。希望通過(guò)本次研究，能夠給其他研究人員在數(shù)控加工上的研究提供參考，促進(jìn)數(shù)控加工的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)；參數(shù)多目標(biāo)；高效低碳

近年來(lái)，我國(guó)的生態(tài)環(huán)境受到了嚴(yán)重的影響，二氧化碳的高排放量使得全球氣候變暖。許多國(guó)家都花費(fèi)了大量的時(shí)間和金錢用于治理環(huán)境問(wèn)題。數(shù)控技術(shù)作為一種科技發(fā)展產(chǎn)物，此項(xiàng)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)。就當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境來(lái)說(shuō)，由于全球化的趨勢(shì)，各國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激勵(lì)，工業(yè)作為衡量國(guó)家發(fā)展的重要指標(biāo)。所以說(shuō)，從某種意義上看，數(shù)控技術(shù)直接影響到一個(gè)國(guó)家的核心競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)控設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)消耗電力，也就是一些燃料。這樣，就會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，基于此，實(shí)現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的高效低碳是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

1數(shù)控零件加工過(guò)程中的低碳制造體系

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對(duì)工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的發(fā)展契機(jī)。許多國(guó)家都非常重視數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。因此，許多國(guó)家在數(shù)控加工上投入了大量的研究資源，許多專家和學(xué)者都在研究數(shù)控加工。就數(shù)控加工而言，在實(shí)際生活中，在設(shè)備運(yùn)行之前，專家就會(huì)在圖紙上對(duì)零件設(shè)計(jì)的每一步驟進(jìn)行確認(rèn)，詳細(xì)的規(guī)劃數(shù)控加工的每一個(gè)部位。在數(shù)控加工的過(guò)程中，專家要多次實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行情況，避免出現(xiàn)在加工過(guò)程中圖紙與實(shí)際成品不符的情況，也能減少資源的浪費(fèi)。那么？應(yīng)該如何在數(shù)控零件加工過(guò)程中建造低碳制造體系呢？首要就是減少資源的浪費(fèi)。在零件加工過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)一些廢屑和廢水等，這些東西都會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。所以在我們建造低碳制造體系時(shí)，要控制材料的使用。在構(gòu)建低碳體系時(shí)，要充分考慮到零件的質(zhì)量，還要考慮到成本的影響。試想一下，如果在構(gòu)建低碳體系時(shí)，成本與收益之間差距過(guò)大，那么，整個(gè)低碳體系的實(shí)用性就會(huì)大大降低。所以，研究人員要考慮多方面的影響因素，建立一個(gè)在數(shù)控加工過(guò)程中的低碳加工體系。有助于實(shí)現(xiàn)低碳高效的目的。

2建立切削參數(shù)優(yōu)化模型的方法

2.1明確變量及目標(biāo)函數(shù)

在本次研究中，我們不止關(guān)注低碳高效，還關(guān)注數(shù)控加工的參數(shù)優(yōu)化。在實(shí)際生活中，切削是數(shù)控加工的一個(gè)重點(diǎn)工序。在優(yōu)化切削模型時(shí)，我們要明確變量及目標(biāo)函數(shù)。提到切削的目標(biāo)函數(shù)，我們就不得不提切削模型上的參數(shù)。在切削過(guò)程中，主要數(shù)據(jù)有切削的速度，切削的深度等。這兩個(gè)數(shù)據(jù)是我們建立切削模型時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注的因素。所以，在變量的明確上，就是切削過(guò)程中的切削速度和切削深度等。在優(yōu)化過(guò)程中，要充分考慮變量之間的聯(lián)系，建立一個(gè)正確的目標(biāo)函數(shù)。

2.2切削過(guò)程中碳排放的控制

在優(yōu)化切削模型時(shí)，我們還要考慮到碳的排放量。要想在整個(gè)數(shù)控加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)低碳高效，控制每一個(gè)工序的碳排放量是非常重要的。在切削過(guò)程中，會(huì)消耗電能還會(huì)產(chǎn)生一些廢料，比如在切削過(guò)程中切下來(lái)的材料。在切削設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，還會(huì)排放出碳。其實(shí)，在深入研究產(chǎn)生這些碳排放量的原因后，我們發(fā)現(xiàn)，工藝技術(shù)直接影響著碳的排放量。所以，在工序設(shè)計(jì)上，要進(jìn)行優(yōu)化。除此之外，許多碳排放量都是來(lái)源于數(shù)控設(shè)備運(yùn)行中消耗的電能。所以，減少數(shù)控設(shè)備的電能消耗量也是碳排放控制的一個(gè)重要方法。

3應(yīng)對(duì)高效低碳的數(shù)控加工參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化模型的對(duì)策

3.1優(yōu)化程序加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)

在實(shí)際生活中，我們究竟如何實(shí)現(xiàn)高效低碳的數(shù)控加工呢？我認(rèn)為，可以從以下兩點(diǎn)出發(fā)。第一個(gè)就是優(yōu)化程序，加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)。以切削為例，切削過(guò)程中的切削速度和切削深度是影響切削的重要因素。在優(yōu)化時(shí)，要充分考慮這兩個(gè)因素的實(shí)際聯(lián)系。建立一個(gè)正確的模型。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，如果采取高效率的切削技術(shù)，就能提高整個(gè)加工過(guò)程的速度，還能減少電能的使用，降低碳排放量?？梢哉f(shuō)，高效的切削技術(shù)是降低碳排放量的重要契機(jī)。研究人員還要加大在切削速度上的研究力度，爭(zhēng)取能夠?qū)崿F(xiàn)高速的切削技術(shù)。在優(yōu)化過(guò)程中，潤(rùn)滑技術(shù)的設(shè)計(jì)也是必不可少的一部分。因?yàn)樵谠O(shè)備使用過(guò)程中，零件和設(shè)備之間的摩擦?xí)档驮O(shè)備運(yùn)行的速度。對(duì)設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑從而提高設(shè)備的切削速度是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在研究潤(rùn)滑技術(shù)時(shí)，研究人員要考慮潤(rùn)滑液對(duì)環(huán)境的影響。爭(zhēng)取能夠在切削技術(shù)上實(shí)現(xiàn)高效低碳。

3.2目標(biāo)函數(shù)的有效轉(zhuǎn)化

第二個(gè)就是目標(biāo)函數(shù)的有效轉(zhuǎn)化。隨著研究的深入，我們發(fā)現(xiàn)，目標(biāo)函數(shù)在轉(zhuǎn)化過(guò)程匯總也是存在一定的難度。因?yàn)?，在?shí)際生活中，多個(gè)目標(biāo)函數(shù)的轉(zhuǎn)化是一件比較難的事情。在建立目標(biāo)函數(shù)過(guò)程中，一般都是分別建立目標(biāo)函數(shù)，這樣會(huì)在實(shí)際生活中，造成多個(gè)目標(biāo)函數(shù)匯總存在一定的難度。在轉(zhuǎn)化目標(biāo)函數(shù)的過(guò)程中，加權(quán)求和法是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)化方法。

4結(jié)語(yǔ)

總結(jié)來(lái)說(shuō)，在低碳的社會(huì)背景下，如何高效的運(yùn)行數(shù)控設(shè)備是當(dāng)前社會(huì)大眾關(guān)注的重點(diǎn)任務(wù)。在本次研究中，我們花費(fèi)了大量的時(shí)間用于了解數(shù)控設(shè)備的運(yùn)行方式，從而判斷如何改進(jìn)數(shù)控設(shè)備，在研究低碳高效的數(shù)控加工參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化模型策略時(shí)。我們的目標(biāo)是在提高數(shù)控設(shè)備運(yùn)行效率的基礎(chǔ)之上，降低設(shè)備的碳排放量。在現(xiàn)有的技術(shù)和資源限制下，優(yōu)化模型并非易事。以切削為例，要想實(shí)現(xiàn)切削的優(yōu)化。首先要考慮切削的參數(shù)，就是影響切削的重要約束，然后識(shí)別因素之間的聯(lián)系，建立目標(biāo)函數(shù)，對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行整合和分析。與此同時(shí)同時(shí)，還要考慮到切削的碳排放量。在控制切削的碳排放量時(shí)，首要控制材料的使用，減少資源的浪費(fèi)。其次，還要減少設(shè)備的電能使用量。因?yàn)榍邢鬟^(guò)程中，切削的碳排放量主要來(lái)源于設(shè)備的電能使用。最后，切削速度直接能夠影響設(shè)備的電能使用量。在控制碳排放量時(shí)，要提高切削的速度。從而實(shí)現(xiàn)高效低碳的目的。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：趙顯日（1966—）女，遼寧鳳城人，遼寧石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要研究方向是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。