鄭康

摘要：近年來我國(guó)工業(yè)發(fā)展水平不斷提升，為制造業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇同時(shí)也帶來了挑戰(zhàn)，很多技術(shù)都已經(jīng)得到了智能化改進(jìn)，數(shù)控機(jī)床的自身技術(shù)優(yōu)勢(shì)也在不斷的提升，比如將計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的切削加工環(huán)節(jié)，使得數(shù)控機(jī)床加工的效率得到了大大提升，數(shù)控機(jī)床的加工精度也得到了相應(yīng)的增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);數(shù)控機(jī)床;切削加工;技術(shù)優(yōu)化;應(yīng)用

引言：

數(shù)控加工生產(chǎn)與計(jì)算機(jī)技術(shù)之間的聯(lián)系是無法分割的，，從當(dāng)前的情況分析來看，在進(jìn)行數(shù)控加工時(shí)，切削的速度、深度以及寬度和進(jìn)給量等參數(shù)都需要通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行精確控制，這些參數(shù)的大小，精確度等等對(duì)于切削加工零件的生產(chǎn)質(zhì)量而言有著極其關(guān)鍵的影響。而這些因素也會(huì)對(duì)零件加工的質(zhì)量、效率以及成本等產(chǎn)生直接的影響。數(shù)控加工切削工藝的優(yōu)化分為很多種，參數(shù)優(yōu)化是其中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，而本文也會(huì)針對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行分析，提出通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用來對(duì)數(shù)控加工中切削參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，為數(shù)控加工行業(yè)的發(fā)展提供參考依據(jù)。

1.數(shù)控加工切削優(yōu)化問題

數(shù)控機(jī)床的切削加工方式有很多中，比較常見的加工方式有車削、銑削、鉆削等集中，這幾中切削加工方式對(duì)于切削參數(shù)精準(zhǔn)度的要求都比較高，不同的切削加工方式，其參數(shù)的表現(xiàn)形式都各有差異，比如切削的功率、速度、深度以及寬度等參數(shù)都是切削加工需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。其中切削的速度、進(jìn)給量以及深度是切削加工的三大控制要素。要想使切削質(zhì)量與精確度得到保障，首先就需要提高切削刀具的耐用度，切削刀具的耐用度是體現(xiàn)切削加工質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是控制切削加工零件質(zhì)量與精確度的關(guān)鍵所在。因此要加強(qiáng)對(duì)刀具質(zhì)量與耐用度的優(yōu)化，為切削加工工藝的提升打好基礎(chǔ)。

一般情況下，人們?cè)谂袛嗲邢鞯挠昧繀?shù)時(shí)，需要考慮到切削刀具的背吃刀量，根據(jù)切削刀具背吃刀量的最大值來判定切削的用量參數(shù)，這是切削加工用量確定時(shí)常有得到一種測(cè)量形式，數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)的手動(dòng)操作加工機(jī)床有著較大的區(qū)別，相比較而言，數(shù)控機(jī)床的工作效率以及精準(zhǔn)度都要高一些，并且也能夠滿足切削加工動(dòng)力以及剛性方面的要求。在進(jìn)行切削加工時(shí)，進(jìn)給量參數(shù)的確定需要根據(jù)零件加工的尺寸的確定，還要對(duì)零件表面的粗糙程度進(jìn)行觀察，根據(jù)這兩個(gè)條件來確定切削加工的進(jìn)給量參數(shù)值。

在實(shí)際數(shù)控加工的切削工藝中，我們常常會(huì)遇到加工效率低下，切削加個(gè)速度過慢的問題，而造成這一問題的原因主要是由于選擇的切削方式不合理所導(dǎo)致的，查表法的使用會(huì)大大降低切削加工的效率，加工零件的質(zhì)量也無法得到保障，這是切削零件加工中需要解決的一個(gè)重要問題。要想使數(shù)控加工中切削工藝得到優(yōu)化，首先一個(gè)要使用科學(xué)方式來確定切削參數(shù)，這是提要切削工藝水平的一個(gè)基礎(chǔ)條件，只有對(duì)現(xiàn)有的問題有正確、充分的認(rèn)知之后，才能夠確保零件加工的質(zhì)量。

2.計(jì)算機(jī)技術(shù)在數(shù)控加工切削優(yōu)化中的引用

建立優(yōu)化模型

在實(shí)際加工操作時(shí)，人們可以通過利用計(jì)算機(jī)來對(duì)零件加工的函數(shù)模型進(jìn)行計(jì)算與設(shè)計(jì)，然后在通過實(shí)際的切削加工操作來進(jìn)行零件加工，對(duì)加工的零件質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比，并對(duì)比參數(shù)建立最優(yōu)化的切削加工參數(shù)模型。在這一設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)揮的作用十分大，優(yōu)化模型的建立需要考慮到多方面的影響因素，比如機(jī)床加工參數(shù)、刀具參數(shù)、加工條件等，這些因素都是影響切削加工效率與質(zhì)量的關(guān)鍵因素。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)控機(jī)床切削加工的效率與質(zhì)量得到了大大提升，在變量參數(shù)確定之后，人們就可以根據(jù)目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建最優(yōu)化的切削加工參數(shù)模型，提高生產(chǎn)效率。切削加工不僅會(huì)受到以上幾種因素的干擾，同時(shí)還會(huì)受到進(jìn)給量、扭矩參數(shù)、主軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及毛坯質(zhì)量的影響，在面對(duì)這些影響因素時(shí)，人們都可以通過建模的方式來解決該問題，而在建模過程中計(jì)算機(jī)技術(shù)所發(fā)揮的作用十分重要。

選擇優(yōu)化算法

遺傳算法的應(yīng)用步驟十分的簡(jiǎn)潔，手首先需要隨機(jī)創(chuàng)建一個(gè)初始種群，使種群中的個(gè)體數(shù)目保持穩(wěn)定。然后再對(duì)種群中個(gè)體的染色體進(jìn)行編號(hào)，使用特定的計(jì)算機(jī)程序來進(jìn)行個(gè)體適應(yīng)度的計(jì)算，根據(jù)計(jì)算出的個(gè)體適應(yīng)度來進(jìn)行再生個(gè)體的選擇。這一環(huán)節(jié)的操作十分重要。遺傳算法在切削參數(shù)計(jì)算中的使用范圍十分廣泛，在進(jìn)行這類問題的計(jì)算時(shí)，首先需要將各優(yōu)化參數(shù)的變量與其在群體中的適應(yīng)值范圍計(jì)算出來，先對(duì)其進(jìn)行解碼操作之后在進(jìn)行編碼操作，這一操作順序一定不能調(diào)換。如果個(gè)體的適應(yīng)值小于“0”，那么就需要對(duì)現(xiàn)有的字符進(jìn)行串編碼變異計(jì)算，使個(gè)體能夠再次復(fù)活，提高被選中的幾率。

判斷優(yōu)化結(jié)果

計(jì)算機(jī)技術(shù)在數(shù)控加工切削中具有舉足輕重的地位，據(jù)有關(guān)調(diào)查研究結(jié)果顯示，在融入計(jì)算機(jī)技術(shù)之后，單道工序優(yōu)化能力減少0.96s切削時(shí)間，如果是半精加工的化能夠減少3.6s的切削時(shí)間，可見優(yōu)化力度之大，按照這樣的計(jì)算方法，數(shù)控加工切削一個(gè)零件可以節(jié)省112s以上。

結(jié)束語(yǔ)：

進(jìn)入二十一世紀(jì)后，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，為人們的生活和機(jī)械制造發(fā)展帶來了很多幫助，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床在切削工藝中存在很多問題，經(jīng)過人們不斷地改良和完善，現(xiàn)在已經(jīng)有了明顯進(jìn)展，加工工藝開始不斷完善，要想更好地適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，滿足人們的需求，就要不斷地探索和前進(jìn)，將現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)控機(jī)床加工工藝完美融合到一起，彰顯出數(shù)控機(jī)床智能化的優(yōu)勢(shì)。

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