基于遺傳算法的工藝方案雙層優(yōu)化方法.pdf

1、工藝方案優(yōu)化是制造業(yè)保證產品質量、提高效率、降低成本的重要手段.工藝方案優(yōu)化算法與零件的加工方法、工藝路線、切削參數(shù)、機床和刀具的選擇等眾多因素有關,各個因素相互制約,相互影響.為了得到工藝方案的全局最優(yōu)解,本文采用一種改進的遺傳算法建立了一個統(tǒng)一的工藝方案雙層優(yōu)化模型,通過一種基于基因組的具有雙層結構的特殊染色體編碼方式來表達工藝方案,將加工序列和每道工序的機床選擇、刀具選擇及切削參數(shù)作為一個有機整體進行優(yōu)化,通過這種雙層優(yōu)化策略得出

2、優(yōu)化的工藝方案.介紹了課題的背景、來源及目的,對CAPP的現(xiàn)狀和工藝優(yōu)化方法進行綜述,指出了本文的主要工作和創(chuàng)新點.為了計算加工序列違反約束的懲罰值,分析了特征加工序列約束,建立了加工序列約束模型;為了便于遺傳運算時的第二層變異操作,利用統(tǒng)一對象語言對工藝資源進行統(tǒng)一建模,包括工藝資源的組織關系模型和工藝資源的對象模型,設計了工藝資源庫的關系模式,并建立了可重構的工藝資源庫;為了增強工藝資源庫的適應性,利用可擴展標識語言開發(fā)了可擴展的面

3、向協(xié)同管理的工藝資源標識語言.建立了面向工藝過程優(yōu)化的"機床-刀具-數(shù)學模型"特征加工方法矩陣視圖,創(chuàng)立了特征加工數(shù)學模型,利用層次分析法建立了綜合考慮成本、時間、利潤和質量的多目標工藝方案評價體系,作為工藝方案染色體適應值的計算依據(jù).介紹了基本的遺傳算法,針對工藝優(yōu)化的多層次非線性組合優(yōu)化的特點,設計了一種改進的遺傳算法,對該算法進行了詳細論述,給出了基于此改進的遺傳算法的雙層工藝方案優(yōu)化方法.給出了實現(xiàn)上述研究內容的原型系統(tǒng)和一個工