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切削用量对高效铣削高强钢切削力的影响研究
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作者 刘振祥 石海城 +3 位作者 黄树涛 许立福 张玉璞 于晓琳 《工具技术》 北大核心 2024年第3期55-59,共5页
在切削速度v=100~300m/min、每齿进给量f_(z)=0.01~0.1mm/z、轴向切削深度a_(p)=1~3mm条件下,对30CrNi2MoVA高强钢进行了高效铣削试验,研究了切削用量对切削力的影响。试验结果表明,切削速度对切削力的变化影响不大,随切削速度的增加径... 在切削速度v=100~300m/min、每齿进给量f_(z)=0.01~0.1mm/z、轴向切削深度a_(p)=1~3mm条件下,对30CrNi2MoVA高强钢进行了高效铣削试验,研究了切削用量对切削力的影响。试验结果表明,切削速度对切削力的变化影响不大,随切削速度的增加径向力略有增加,切向力略有减小;轴向切削深度和进给量对切削力的变化影响较大,径向力和切向力均随轴向切削深度和进给量的增大而近似呈线性增大,且增幅较大;轴向力随切削用量的变化较小,且在不同切削用量下轴向力相差不大。在试验切削用量范围内,总体表现为径向力>切向力>轴向力。 展开更多
关键词 高强钢 切削力 切削用量 高效铣削
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高强钢高效车削切削参数对切削力影响研究
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作者 苏平 黄树涛 +3 位作者 石海城 庄重 许立福 张玉璞 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第3期44-50,共7页
D6AC高强度钢强度高、韧性好,是一种在众多领域应用广泛的难加工材料。文章从实现D6AC高强钢粗加工高效切削的角度,采用正交试验方法,研究其高效车削加工时切削用量三要素对切削力影响的显著性,根据试验结果利用极差分析和灰色关联分析... D6AC高强度钢强度高、韧性好,是一种在众多领域应用广泛的难加工材料。文章从实现D6AC高强钢粗加工高效切削的角度,采用正交试验方法,研究其高效车削加工时切削用量三要素对切削力影响的显著性,根据试验结果利用极差分析和灰色关联分析获得了各个切削用量对切削力影响的显著性顺序,建立了各个切削分力及切削合力的经验公式并进行了检验,结果表明切削力经验公式具有良好的准确性。 展开更多
关键词 D6AC高强钢 高效车削 切削力 灰色关联分析 经验公式
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高效切削高强钢切削力和切削温度仿真研究 被引量:4
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作者 刘振祥 许立福 +2 位作者 黄树涛 张玉璞 于晓琳 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期48-54,共7页
基于Abaqus有限元仿真软件建立切削30CrNi2MoVA高强钢的二维模型,研究切削力和切削温度随切削参数的变化规律。结果表明:高效切削30CrNi2MoVA高强钢时,切削力随切削速度的变化不明显,随切削深度的增加近乎直线增大;刀尖和前刀面的最高... 基于Abaqus有限元仿真软件建立切削30CrNi2MoVA高强钢的二维模型,研究切削力和切削温度随切削参数的变化规律。结果表明:高效切削30CrNi2MoVA高强钢时,切削力随切削速度的变化不明显,随切削深度的增加近乎直线增大;刀尖和前刀面的最高温度随切削速度和切削深度的增加而增大。 展开更多
关键词 高强钢 高效余量去除 切削力 切削温度 有限元仿真
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切削用量对高效铣削高强钢切削温度的影响研究 被引量:1
4
作者 刘振祥 黄树涛 +3 位作者 张玉璞 许立福 刘成炜 于晓琳 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期80-85,共6页
用涂层硬质合金刀具对30CrNi2MoVA高强钢进行单因素铣削试验,研究切削用量对切削温度的影响规律。结果表明:在切削用量选择范围内,高效铣削高强钢的切削温度随切削速度、进给量、轴向切深的增大而升高,进给量对切削温度的影响较小;轴向... 用涂层硬质合金刀具对30CrNi2MoVA高强钢进行单因素铣削试验,研究切削用量对切削温度的影响规律。结果表明:在切削用量选择范围内,高效铣削高强钢的切削温度随切削速度、进给量、轴向切深的增大而升高,进给量对切削温度的影响较小;轴向切深对切削温度影响较大,随轴向切深增大,温度升高明显;切削速度大于250 m/min时,切削温度升高明显。 展开更多
关键词 高强钢 切削用量 切削温度 高效铣削
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基于响应曲面法的切削38CrMoAl材料表面粗糙度预测模型和优化
5
作者 史永鹏 武云鹏 +4 位作者 杨锋光 居飞飞 郭华锋 刘小军 樊文欣 《工具技术》 北大核心 2023年第12期89-92,共4页
38CrMoAl材料具有优良的力学性能,被广泛应用在精密传动系统中,其应用工况对零件的表面质量要求较高,机械加工过程中,各因素相互耦合,影响零件的表面粗糙度,很难建立显式的关系式。本文基于响应曲面复合设计方法进行切削加工试验,建立38... 38CrMoAl材料具有优良的力学性能,被广泛应用在精密传动系统中,其应用工况对零件的表面质量要求较高,机械加工过程中,各因素相互耦合,影响零件的表面粗糙度,很难建立显式的关系式。本文基于响应曲面复合设计方法进行切削加工试验,建立38CrMoAl材料数控车削过程中的预测模型,采用Design-Expert 13软件对表面粗糙度进行回归系数及方差分析,对数控车削加工参数进行优化。通过试验分析得出切削最优参数:切削转速2500mm/s、进给量0.1mm/r、切削深度0.25mm时,38CrMoAl材料表面粗糙度达到最小。该项研究为企业加工此类材料提供了理论依据。 展开更多
关键词 切削加工 38CrMoAl材料 响应曲面法 表面粗糙度 预测模型
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基于AdvantEdge仿真和粒子群算法的切削参数优化方法
6
作者 霍云亮 熊计 +1 位作者 胡贤金 肖文俊 《工具技术》 北大核心 2023年第1期117-123,共7页
为了智能化地提供最优车削工艺参数,以碳排放低、加工时间短和加工成本低为目标,构建了车削加工的工艺参数优化模型,并应用多目标粒子群优化(MPSO)对模型进行求解。此外,考虑到目前切削力和切削温度的理论计算模型难以准确反映切削过程... 为了智能化地提供最优车削工艺参数,以碳排放低、加工时间短和加工成本低为目标,构建了车削加工的工艺参数优化模型,并应用多目标粒子群优化(MPSO)对模型进行求解。此外,考虑到目前切削力和切削温度的理论计算模型难以准确反映切削过程的热力场变化,通过切削仿真软件AdvantEdge进行仿真,获得切削参数与切削力、切削温度之间的关系。最后,以300M钢的加工为例对模型进行验证,通过CNC车床上的切削实验验证了由MPSO获得的切削参数,实验证明该研究方法提供的切削参数能很好的在碳排放、加工时间和加工成本间达到平衡,为车削加工选取合适的工艺参数提供了技术支持。 展开更多
关键词 切削参数优化 AdvantEdge仿真 多目标优化 300M钢车削
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复合材料切削刀具数据库的设计与实现
7
作者 张贺永 王振亮 +2 位作者 姚鹏 刘祥 侯耀 《工具技术》 北大核心 2023年第2期91-96,共6页
复合材料切削加工数据库是实现复合材料高效、精密及智能加工重要支撑,本研究开发了一款基于B/S结构的复合材料切削刀具数据库系统,包括刀具和加工工艺的信息查询、混合推理和信息管理等功能。对复合材料切削刀具数据库进行信息与功能... 复合材料切削加工数据库是实现复合材料高效、精密及智能加工重要支撑,本研究开发了一款基于B/S结构的复合材料切削刀具数据库系统,包括刀具和加工工艺的信息查询、混合推理和信息管理等功能。对复合材料切削刀具数据库进行信息与功能需求分析,完成了数据库系统的总体框架设计和功能模块开发,阐述了混合推理技术在数据库系统中实现刀具和加工工艺参数推荐的过程,为用户构建了一个高效、实用的复合材料切削刀具数据库系统。 展开更多
关键词 复合材料 切削刀具数据库 混合推理 参数推荐
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软硬复合地层中盘形滚刀冲击载荷预测及影响因素分析
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作者 葛开源 王媛 +1 位作者 黄景琦 许德明 《工具技术》 北大核心 2023年第9期122-128,共7页
针对掘进机盘形滚刀在软硬复合地层中因受到冲击载荷而损坏的问题,利用科罗拉多矿业学院滚刀受力计算模型推导出楔形滚刀在软硬岩交界处垂直载荷随时间历程的解析表达式,并利用有限元数值模型试验验证其正确性,运用此解析表达式分析了... 针对掘进机盘形滚刀在软硬复合地层中因受到冲击载荷而损坏的问题,利用科罗拉多矿业学院滚刀受力计算模型推导出楔形滚刀在软硬岩交界处垂直载荷随时间历程的解析表达式,并利用有限元数值模型试验验证其正确性,运用此解析表达式分析了关键因素对盘形滚刀所受冲击载荷的影响。结果表明:在软硬岩交界处滚刀垂直载荷的增长曲线为斜率逐渐增加的递增曲线;滚刀速度、贯入深度和刀间距的增大都会增加对滚刀的冲击破坏,故在软硬复合地层中应采取降低刀盘转速和贯入度等方法减小对盘形滚刀的不良影响。 展开更多
关键词 隧道施工 冲击载荷 理论分析 盘形滚刀 复合地层 数值验证
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立铣切削力分类研究及精确铣削力模型的建立 被引量:33
9
作者 康永刚 王仲奇 +1 位作者 吴建军 姜澄宇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期481-489,共9页
提出了一种根据切削力变化曲线的形状特征精确建立铣削力预测模型的方法。以立铣加工过程为研究对象,基于静力模型,研究铣削力的变化规律和切削用量的关系,总结了6种不同切深组合下的铣削力类型并分别给出理论的切削力随刀具旋转的变化... 提出了一种根据切削力变化曲线的形状特征精确建立铣削力预测模型的方法。以立铣加工过程为研究对象,基于静力模型,研究铣削力的变化规律和切削用量的关系,总结了6种不同切深组合下的铣削力类型并分别给出理论的切削力随刀具旋转的变化曲线图,基于切削力交叠程度又将切削力细分为10类。在此基础上通过定义切削力分析指标,得到了基于切削力曲线形状特征的实际切深的计算方法。根据理论分析结果,提出在不同切深组合下分别建立铣削力模型的观点,实际切深的应用使得模型更加精确,更重要的是根据该切削力分类来组织试验,针对性加强,试验数据更可信。通过合理安排试验,验证了该理论的正确性。 展开更多
关键词 立铣 实际切深 切削力分析指标 切削力曲线 铣削力模型
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薄壁件加工变形控制快速仿真平台开发 被引量:12
10
作者 陈蔚芳 陈华 +1 位作者 楼佩煌 郑会龙 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期321-327,共7页
为控制薄壁件装夹变形和加工变形,建立了集装夹优化、加工变形预测、切削参数优化及误差补偿功能为一体的快速仿真平台。在平台实现中,装夹方案的优化采用基于形位公差控制的方法,通过多种装夹方案的比较,确定优化方案。加工变形预测时... 为控制薄壁件装夹变形和加工变形,建立了集装夹优化、加工变形预测、切削参数优化及误差补偿功能为一体的快速仿真平台。在平台实现中,装夹方案的优化采用基于形位公差控制的方法,通过多种装夹方案的比较,确定优化方案。加工变形预测时考虑了前一层变形对后一层切削深度的影响,并使切削力和加工变形达到动态平衡。为获得优化切削参数,建立了以变形控制为目标的优化模型,采用有限元法计算加工变形,采用遗传算法求解优化模型。为解得优化补偿量,仿真时考虑了变形与力的耦合效应。完成了基于ABAQUS的快速仿真平台开发。以镜座零件为例进行仿真,求得了优化的装夹方案和切削参数,验证了平台的可行性。 展开更多
关键词 仿真平台 装夹优化 变形预测 切削参数 有限元 薄壁件
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数控铣削用量多目标优化 被引量:15
11
作者 姜彬 郑敏利 +1 位作者 李振加 徐鹿眉 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2002年第3期67-70,共4页
基于数控铣削加工特征,采用线性加权和法,建立了数控铣削用量多目标优化的数学模型.运用直接寻优算法,对数控铣削加工实例进行了优化,验证了多目标优化模型的正确性和实用性,为实现数控加工过程的优化奠定了基础.
关键词 多目标优化 铣削用量 目标函数 约束条件 加工特征 模型 数控加工 铣削加工
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基于实际切深的薄壁件加工变形误差的预测 被引量:6
12
作者 康永刚 王仲奇 +1 位作者 吴建军 姜澄宇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期251-256,共6页
在切削力作用下,刀具/工件的变形是影响薄壁件加工精度与质量的关键因素,而控制最大变形在允许误差范围之内,是表面误差预测的最终目的。以立铣加工为对象,提出了一种根据实际径向切深预测薄壁件加工表面最大变形误差的高效计算方法。... 在切削力作用下,刀具/工件的变形是影响薄壁件加工精度与质量的关键因素,而控制最大变形在允许误差范围之内,是表面误差预测的最终目的。以立铣加工为对象,提出了一种根据实际径向切深预测薄壁件加工表面最大变形误差的高效计算方法。在切削力分类的基础上通过定义切削力分析指标,考虑刀具/工件系统的变形,通过集中力作用位置的计算及实际切深的修正,得到了基于切削力曲线形状特征的实际切深的计算方法,并应用于薄壁件最大变形的预测中。以典型航空铝合金材料为对象,通过合理安排实验,并与数值计算结果对比,验证了最大变形误差算法的正确性及有效性。该方法基于切削力信号,不必进行有限元计算,效率高,可用于切削过程在线监控系统中,进行加工超差在线预测和控制。 展开更多
关键词 立铣 薄壁件 实际切深 切削力分析指标 最大变形误差
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基于刀具耐用度和材料切除率目标的AerMet100钢铣削参数优选 被引量:6
13
作者 杨后川 袁野 +1 位作者 崔季 唐晓亮 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第19期2280-2285,共6页
针对基于铣削高强度钢的刀具的耐用度和材料切除率的铣削参数控制进行了研究。通过正交试验,建立了刀具耐用度模型,研究了基于铣削参数的灵敏度和相对灵敏度模型的稳定区间敏感性分析方法,结合正交试验中的极差分析,提出了刀具耐用度和... 针对基于铣削高强度钢的刀具的耐用度和材料切除率的铣削参数控制进行了研究。通过正交试验,建立了刀具耐用度模型,研究了基于铣削参数的灵敏度和相对灵敏度模型的稳定区间敏感性分析方法,结合正交试验中的极差分析,提出了刀具耐用度和材料切除率的铣削参数区间优选流程,优选出铣削参数稳定区间,并优选出铣削参数。研究结果表明:铣削AerMet100钢时,铣削速度vc的优选范围为100~105m/min,每齿进给量fz的优选范围为0.11~0.12mm,铣削深度ap的优选范围为2.1~2.5mm;铣削参数优选为vc=100m/min,fz=0.11mm,ap=2.5mm。研究结果为优选高强度钢铣削参数以及进行刀具耐用度和材料切除率的控制研究提供了理论方法和试验依据。 展开更多
关键词 刀具耐用度 灵敏度 材料切除率 铣削参数优选 AERMET100钢
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切削用量优化模型的建立及应用 被引量:9
14
作者 任小平 刘战强 +3 位作者 万熠 郝传海 叶洪涛 庞继有 《工具技术》 2010年第5期39-42,共4页
通过建立满足特定约束条件的单件生产成本和生产率目标函数,构建切削用量优化数学模型,从生产管理角度分析工人劳动强度和机床单位时间消耗对优化变量的影响,给出相应实例。对企业生产管理有一定的指导作用。
关键词 切削用量 优化 目标函数 生产管理
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钛合金螺旋铣孔参数对表面粗糙度影响研究 被引量:5
15
作者 吉春辉 刘振旺 +3 位作者 秦旭达 田利成 张烘州 刘婕 《河北科技大学学报》 CAS 2015年第3期225-231,共7页
螺旋铣削作为一种新工艺在钛合金制孔方面得到广泛应用,表面粗糙度是评价钛合金孔加工质量的重要指标。基于Matlab建立钛合金螺旋铣孔表面粗糙度预测模型,开展钛合金螺旋铣孔实验,研究发现:在0.15-0.25 mm/rev范围内,随着螺距的增大,... 螺旋铣削作为一种新工艺在钛合金制孔方面得到广泛应用,表面粗糙度是评价钛合金孔加工质量的重要指标。基于Matlab建立钛合金螺旋铣孔表面粗糙度预测模型,开展钛合金螺旋铣孔实验,研究发现:在0.15-0.25 mm/rev范围内,随着螺距的增大,钛合金孔表面粗糙度呈现先减小后增大的变化趋势;在0.03-0.05 mm/tooth范围内,随着切向每齿进给的增大,表面粗糙度呈现先逐渐增大后减小的趋势;类似的,在2 500-3 500 r/min范围内,随主轴转速的提高,表面粗糙度变化曲线呈现先升高再降低的规律,但之后又有平缓上升的趋势。研究结果可为钛合金螺旋铣孔参数优化及表面粗糙的控制研究提供重要实验依据。 展开更多
关键词 切削理论 钛合金 螺旋铣孔 表面粗糙度 切削参数
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基于MATLAB Web Server和ASP.NET技术远程切削参数优化方法 被引量:7
16
作者 郝传海 刘战强 +1 位作者 任小平 王启东 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第12期67-69,共3页
ASP.NET是.NET平台下开发B/S模式网络应用程序的新一代技术,MATLAB是一种解决工程计算问题的高性能工具,具有强大的计算和绘图功能,开发基于B/S模式与MATLAB相结合的切削参数优化模块具有很强的现实意义。首先建立B/S模式的架构以及汽... ASP.NET是.NET平台下开发B/S模式网络应用程序的新一代技术,MATLAB是一种解决工程计算问题的高性能工具,具有强大的计算和绘图功能,开发基于B/S模式与MATLAB相结合的切削参数优化模块具有很强的现实意义。首先建立B/S模式的架构以及汽车行业金属切削数据库(Au-tomotive Metal Cutting DataBase System,AMCDBS)的系统结构,然后以提高切削加工效率为目标,建立车削用量优化模型,再以车削最大生产率目标优化为例阐述MATLAB Web应用程序的工作原理及其开发,最后给出车削用量优化应用程序应用效果。 展开更多
关键词 切削参数优化 MATLAB WEB SERVER ASP.NET
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基于遗传算法和BP神经网络的盘形成形铣刀磨损状态预测 被引量:9
17
作者 唐军 赵波 李文星 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第5期66-71,共6页
为提高数控成形铣齿生产率、降低成本和避免安全隐患,需要对刀具的磨损状态进行准确预测。首先基于电流监测法搭建了数控成形铣刀的磨损电流监测系统,然后确定BP神经网络中用于刀具磨损诊断的输入特征量和目标特征量,并应用Matlab软件... 为提高数控成形铣齿生产率、降低成本和避免安全隐患,需要对刀具的磨损状态进行准确预测。首先基于电流监测法搭建了数控成形铣刀的磨损电流监测系统,然后确定BP神经网络中用于刀具磨损诊断的输入特征量和目标特征量,并应用Matlab软件对样本数据进行归一化处理和神经网络训练,最后利用遗传算法对BP神经网络模型进行优化。测试结果表明,刀具磨损状态预测率达92.78%以上,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 遗传算法 BP神经网络 电流监测 刀具磨损
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基于刀具可靠性的切削用量优化 被引量:6
18
作者 李兆前 邓建新 +1 位作者 田志仁 艾兴 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期6-10,共5页
提出了基于刀具可靠性的切削用量优化新模型。用新模型得出的最佳切削用量优于用传统模型得出的切削用量。根据此模型,最佳切削用量随刀具可靠度水平的升高而降低;对于不同的切削过程,都存在着一组最佳的切削用量和一个最佳的刀具可... 提出了基于刀具可靠性的切削用量优化新模型。用新模型得出的最佳切削用量优于用传统模型得出的切削用量。根据此模型,最佳切削用量随刀具可靠度水平的升高而降低;对于不同的切削过程,都存在着一组最佳的切削用量和一个最佳的刀具可靠度水平。提高刀具的固有可靠性可以有效地降低加工成本。刀具可靠度的水平越高,提高刀具固有可靠性的效果就越好。 展开更多
关键词 刀具 可靠性 切削用量 优化
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切削用量对钛合金已加工表面残余应力的影响 被引量:9
19
作者 田身刚 周丽 +2 位作者 黄树涛 徐立福 梁绍为 《工具技术》 2013年第10期33-37,共5页
为了得到切削用量对钛合金加工表面残余应力的影响,本文根据金属切削有限元分析相关理论,建立了三维斜角切削有限元模型,对钛合金Ti6Al4V的铣削加工进行了模拟分析,得到了切削速度和切削深度对工件加工表面残余应力的影响。由模拟结果得... 为了得到切削用量对钛合金加工表面残余应力的影响,本文根据金属切削有限元分析相关理论,建立了三维斜角切削有限元模型,对钛合金Ti6Al4V的铣削加工进行了模拟分析,得到了切削速度和切削深度对工件加工表面残余应力的影响。由模拟结果得出:残余应力随切削速度的增大而逐渐增加,切削速度对加工表面残余应力的影响较大,同时随着切削速度的改变,表面残余应力层的厚度有上升趋势;残余应力在已加工表面外表面表现为拉应力,沿深度方向由拉应力逐渐过渡到压应力;切削深度对残余应力及残余应力层的影响都较小。 展开更多
关键词 钛合金 三维斜角切削 残余应力 有限元
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基于自适应遗传算法的数控铣削过程参数优化仿真 被引量:10
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作者 王太勇 汪文津 +3 位作者 范胜波 董艇舰 李宏伟 秦旭达 《制造业自动化》 2004年第8期28-30,58,共4页
基于自适应遗传算法思想建立了数控铣削用量多目标决策智能优化的数学模型,并运用遗传优化方法对铣削加工实例进行优化,实例验证表明,具有自适应交叉率和变异率的遗传算法在收敛速度和获得全局最优解的概率两个方面都有很大提高,并在数... 基于自适应遗传算法思想建立了数控铣削用量多目标决策智能优化的数学模型,并运用遗传优化方法对铣削加工实例进行优化,实例验证表明,具有自适应交叉率和变异率的遗传算法在收敛速度和获得全局最优解的概率两个方面都有很大提高,并在数控加工动态仿真系统上验证了铣削用量多目标智能优化的数学模型的正确性和实用性。 展开更多
关键词 自适应遗传算法 铣削用量 多目标优化函数 动态仿真系统
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