面向绿色制造的机床夹具优化选择研究.pdfVIP

2013年 12月 赵建平，等：面向绿色制造的机床夹具优化选择研究 -127 · 决策，找出最优的夹具方案。本文从加工时间()， 1．2 选择模型描述 质量 (Q)，成本(C)，资源消耗 ()，环境影响 (E)五 面向绿色制造的夹具选择希望装夹时间越少越 个方面综合分析了夹具对机械加工过程 的影响，并 好，加工质量越高越好，成本越低越好，资源消耗越少 建立机床夹具的优化模型，采用层次分析法与灰色 越好，环境影响越少越好。在机床夹具选择的实际问题 关联分析法相结合的方法对该多 目标优化模型进行 中，工艺人员通常根据待加工工件的加工特征、加工精 了求解 ，并应用于实例。 度以及批量等先确定出一组可行的备选夹具方案，然 1 模型建立 后再根据加工 目标将该组可选夹具方案进行优劣排序 并从中选出最优的夹具方案。 1．1 决策模型 假设有Ⅳ种可供选择 的夹具方案 ，则夹具设备集 面向绿色制造 的机床夹具选择不能是只考虑经 可表示为F= ( ，F…F )引入0—1矢量S=(s， 济 目标，需要综合考虑环境影响和资源消耗这两个 s，…s)表示夹具方案选择情况 ，其中： 社会效益因素，使得经济效益、环境效益和社会效益 f1 机床夹具 被选择 协调发展。 ‘ 0【 机床夹具F不被选择 1．1．1 时间目标 因此对于面向绿色制造的夹具选择问题模型： 由于机床夹具的选择前提是建立在相 同型号机 S= [s1，s2，…s] (1) 床上的，这里的时间 不再包含切削加工时间，而是 求在满足约束条件： 指夹具在机床上安装时间 和工件的装夹时间 。 s(s一1)=0 即时间 目标表示为： minT=minT(Tl， ) 1．1．2 质量 目标 Q g (S)≤0， (M=1，2，…，) 质量 目标包括的范围很广，这里仅考虑 由夹具定 h(5)=0， ( =1，2，…，Pn) 位精度以及夹具 的刚度强度引起的工件 的尺寸精度 使得： Q 、表面粗糙度 Q 、位置精度 Q 等。即质量 目标表示 P(5)=Optimum[p(s)；p(JS)；p(5)；p (S)；p(S)] 为： ： [P，(S )；p(S )；p(S )；p。(S )；p(S )] maxQ=maxQ(Q1，Q2，Q3) (2) 1．1．3 成本 目标 c 其中，s一 最优机床夹具方案 ； 成本 目标包括的范 围也较广，其中与本 问题直接 g(S)一 不等式约束； 相关的有夹具成本 C ，劳动力成本 C：。即成本 目标表 h(s)一 等式约束 ； 示为： Optimum[p，(S)；p(S)；p(S)；p(S)；p(S)]—— minC=minC(CI，C2) 最优绿色性。 1．1．4 资源消耗 目标 2 模