數控加工參數優化的探討

劉紅梅

摘 要： 在各種先進制造技術的發展中，作為主流的數控（NC）技術在快速發展過程中，出現了傳統切削參數的選擇不能適應提高生產率、降低生產成本、提高設備利用率的問題。如何運用現代切削理論、進行數學建模和模型分析方法尋求切削參數的最優組合，是切削參數選擇的一個重要方向，本文對數控加工參數優化方法進行了探討，希望給人們一點啟示。

關鍵詞： 數控加工 加工參數 優化方法

制造業的發展，是國家綜合實力的體現。制造業的主流技術是數控加工技術。因為它會為我們的社會帶來更大經濟收益，也是我們縮短和其他數控加工強國距離的最佳方法。

影響數控加工參數的優化選擇的因數主要是機床的主軸轉速、功率、切削力的大小、轉矩，刀具的磨損、壽命及機床的機械振動等方面。

目前數控加工參數的優化，總體劃分為在線參數優化和離線參數優化兩大方面。

在線數控加工參數優化方法，也叫自適應控制，它是自適應控制理論在數控加工領域的應用。即在加工過程中，通過各種傳感器采集一系列變量，轉換為需要的信息，到數控中的信息的處理中心，通過各種方案的比較，選擇最佳方案，根據最佳方案的切削參數，獲得需要的加工工藝進行加工，達到預期的目的。目前還沒有最佳的方法大量運用于數控加工業。

數控加工參數優化方法一是根據傳感器獲得的信息，建立數學公式，確定目標函數及約束條件，選取合適的參數作為設計變量；二是選取優化算法，對目標函數進行求解；三是對求解結果進行判斷和分析，獲得優化設計的最優方案。

一、數學公式的建立

1.如何選擇優化設計數控銑的參數

優化設計參數在設計過程中一般很多，要學會抓主要舍次要。以主軸轉速、吃刀量、切削速度、進給量為變量隨著路段的不同而不同，把整個加

二、優化算法

在線數控加工參數優化算法，主要有神經網絡算法、遺傳算法、蟻群算法、模擬退火算法等各種現代優化方法，選取其中一種或者幾種混合。

三、結果判斷

以工時為主要目標優化參數時刀具磨損大，成本大；以加工成本為主要目標時，刀具磨損小成本低，生產率低；以最大利潤為主要目標，刀具磨損大、生產率高，工人勞動強度大；以工時、成本及利潤同時為主要目標進行多目標時縮短工時、刀具磨損一般、成本降低，利潤可觀，優化結果高于單目標的優化結果。

總之，為實現數控加工切削參數的優化，獲得最佳經濟效益，宜建立多目標的數學模型。

參考文獻：

[1]數控加工切削參數優化的研究[J].沈陽工業大學趙緒平碩士論文.

[2]曹瀚心.數控銑削加工中心切削參數的優化研究[J].西安建筑科技大學.

[3]正確合理地選擇數控銑削加工參數和優化切削過程.蘭生數控機床銷售公司.