基于模糊推理的通用数控车削刀具磨损优化(翻译)解析.doc

基于模糊推理的通用数控车削刀具磨损优化 兰天雄 中国台湾苗栗县裕达大学信息管理系 E-mail: tslan@ydu.edu.tw 2010年10月12日—2010年11月6日修订；2010年11月9日发表 摘要：在现代数控（计算机数控）车削加工中，刀具磨损是常见的。现有的CNC精车优化研究都是通过一定的实际生产情况或者大量的实际设备操作完成的。因此，提出一个优化的方案是势在必行的。本文从四个参数（切削深度，进给速度，转速，刀尖直径）三个级别（低，中，高）等方面考虑了L9(34)的正交阵列的刀具磨损。此外，刀具磨损的构造九模糊控制规则采用三角形隶属函数与各自的五个语言。考虑4个输入和20个输出的时间间隔，然后，使用重心解模糊完成的S / N（信号 - 噪声）比作为引入。因此，最佳的一般扣除参数可以被接收。此外，一般扣除参数，以获得最佳的确认实验胜杰-3807数控车床。结果表明，对刀具的磨损比的模糊推理运算比那些从基准优化参数的显着先进性。本文不仅提出了一种通用的扣除优化方案，采用正交阵列，也提出了令人满意的优化数控车床的刀具磨损的方法。 关键词：CNC，综合优化，模糊推理，刀具磨损率 1、引言 自工业革命以来加工制造已成为制造行业的核心业务 [1]。 在特定的生产情况下，现有的优化CNC（计算机数控）或通过特定模拟生产的研究[2-5]，或通过大量的频繁的设备实现操作[6,7]。然而，这些被视为计算机模拟工业在现实世界中的适用性仍然是不确定的。因此，没有设备的操作一般扣除优化的方案被视为必然发展。 在数控车床加工过程中，进行编程的速度，进给量和切削深度，是在经常的车间作业经验的基础上确定。不过，该机的性能和产品的特性并不能保证是可以接受的。因此，需要完成最佳的车削条件。要提及的是刀尖直径会影响性能的加工过程[8]。因此，刀尖关闭运行被选择作为在这项研究中的控制因素之一。 参数优化是一个很难解决的问题，因为参数之间的相互作用。提高产品质量和生产效率相关的问题总是可以优化程序。田口方法，实验设计方法，已被广泛应用于许多行业。它通过设计参数的设置不仅可以优化质量特性，也可以降低系统对来源的变化的敏感性 [9-12]。田口方法采用一组正交阵列，探讨了影响特定的质量特性参数来决定最佳参数组合国。这些类型的数组使用一个小的实验运行分析质量影响的参数，以及最佳的参数组合。田口方法采用一组正交阵列，探讨了影响特定的质量特性参数来决定最佳的参数组合。这些种阵列使用一个小数量的试验运行分析质量影响的参数，以及参数的最佳组合。 为了实现的一般的优化，被控制系统的动态行为是必要的第一个描述。由于数量，复杂性和不明确性的变量的动态系统，可能会影响决策者的决定，模糊集理论是最适合的解决方案[13?18]。模糊语言模型允许口头表达成数值的[19]。因此，输入输出关系的过程中，可以涉及语言的变量，而不是一个复杂的动态数学模型的模糊控制规则的集合。 综合以上所有的观点，本文认为四个参数（切削深度，进给率，速度快，工具鼻子径流）三个级别（低，中，高），以优化在CNC精车刀具的磨损。另外建造各自的五种语言牌号为刀具磨损的模糊控制规则，采用三角形隶属函数。然后，解模糊的量化使用的重心，而且引入田口实验S / N（信号 - 噪声）比，因此，最佳的一般扣除参数可以被接收。本文明确地提出了一个模糊推理一般的优化方法和洞察力数控车床的刀具磨损优化具有深刻意义的模糊语言技术。 2.方法 在本文中，一般扣数控车床操作的语言变量量化和参数优化，提出了利用模糊集理论，即田口方法。它们被描述如下。 2.1模糊集理论 设X是一个合集，A是一个X的模糊子集，如果所有所述x∈X，就有一个集合，分配给集合成员 x to A，并且被称为A的隶属度函数。三角模糊数A可以被定义为一个三元组（a，b，c）（图1）[20]。隶属函数被定义为 在本文中，最重要的两个参数对刀具的磨损主要是通过文献综述的结论。此外，刀具磨损9模糊控制规则采用三角形隶属函数将IF-THEN规则与各自的五个语言成绩。 图1 为了消除计算偏差，4个输入（参数）和20输出的时间间隔（刀具磨损）被认为是准备模糊化。通过笛卡尔乘积，输入和输出的隶属度达到 这里，“输入”描述的参数，“输出”表示的质量，和R表示的参数和质量之间的模糊关系。 根据“OR”相结合的规则，然后利用最大隶属度为 其中，R1和R2代表两个规则。 在这项研究中，使用平均值的重心 被确定为代表的模糊集合 其中?是最终的评级活动，描述模糊集合A的隶属函数。 2.2、田口方法 田口方法是一个强大的设计方法技术[21,22]，它提供了一个简单的方式来设计效率和成本效益的实验。为了效率，减少传统的实验任务