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加工参数优化与数据库技术 加工参数优化的方法 : 加工参数优化就是寻求一组最优的加工参数使得加工过程中某一指标达到最佳状态。通常，首先选择一个优化目标，如最大利润率、最低成本或最大生产率。其次，对加工参数优化范围提出一些制约条件，如来自切削功率或工件表面粗糙度的制约等等。在切削加工中，一般情况下将切削用量作为被优化参数，但也有一些学者把刀具磨损限度、刀尖圆弧半径和换刀间隔等作为被优化参数，在铣削加工中被优化的参数还包括铣刀直径、铣刀齿数、刀具轨迹、刀具类型、刀具的偏置量等。 加工参数优化的方法有： 解析优化方法、试验优化方法 加工参数优化的方法 : A. 解析优化的定义： 进行加工参数解析优化的基本方法是从研究加工过程的基本规律入手，探索优化目标、制约条件与可控变量之间的关系，建立起优化目标函数和制约函数，将目标函数和制约函数结合起来，构成一个优化数学模型，根据这个模型，按一定的策略探求目标函数的极值，从而确定相应的最佳加工参数。 加工参数优化的方法 : B. 解析优化的参数模型 建立加工过程中的各参数（如切削过程中的刀具耐用度、切削力、进给量等）的数学模型是进行加工参数优化的基础。加工参数优化数学模型的建立有两个基本方法：理论方法和实验方法。但是由于实际加工过程的复杂性，在目前水平上，还很难通过机理研究得到各种加工过程中各参数实用的数学模型。目前，通过实验方法建立经验公式或数学模型是进行加工参数数学描述的主要方法。 加工参数优化的方法 : C. 解析优化的类型 目前，各国学者所进行的加工数据的优化研究中，绝大多数是静态优化，即预测型的，少数是动态优化；就加工工序而言，主要是单工序优化，由于多工序优化比较复杂，因此研究得比较少。 加工参数优化的方法 : D. 解析优化的约束条件 加工参数优化时采用的约束条件是多种多样的，一般包括：机床功率、机床刚性、机床进给量和转速范围、工件表面粗糙度、工件加工精度、工件刚性，工艺系统的动态稳定性、切削力等；有些学者还把当量切削厚度、颤振、热损伤、刀具耐用度等作为约束条件。 E. 解析优化的常用算法 目前解析优化算法也很多，其中常用的是: 线性规划、 图解法、 网格法、 非线性混合整数规划法、 加权法、 惩罚函数法、 边界极值比较法等。 加工参数解析优化的主要过程 加工参数的试验优化 : A. 试验优化的定义： 试验优化的方法就是通过工艺试验来确定相对较优工艺参数的一种方法。最常用的试验方法是正交试验，这里只简单介绍正交试验。正交试验设计是一种研究多因子试验问题的重要的数学方法，它主要使用正交表这一工具来进行整体设计、综合比较、统计分析，具体的讲就是使用正交表从各因素之间所有可能搭配中选择若干必须的试验，然后采用统计方法对试验结果进行综合处理，获得关于加工参数的优化信息。 B. 正交试验中的基本概念 试验指标：表征试验研究对象的指标称为试验指标。 因素：对试验指标可能会产生影响的原因称为因素，也称为因子。 水平：因素在试验中所选取的具体状态称为水平。 正交试验法：对全体因素来说是一种部分试验（即做了全面试验的一部分），但对于其中任何两个因素来说却是带有等重复的全面试验。 C. 正交试验的特点 由于正交试验法要求任何两个因素是全面试验，因此试验点在优选区的分布是均衡分布的。正交试验具有均衡分散性和整齐可比性的特点，使得它具有很大的优越性。这种优越性可以简单地用多、快、好、省四个字加以概括。“多”是指可以考虑多因素，多指标；“快”是指试验次数少、周期短、见效快；“好”是指可以找到较好方案或可能的最优方案；“省”是指省时、省料、省劳力等。 D. 常用正交表: 常用正交表的形式有LA（pq） 正交试验法在寻求最佳工艺参数、最佳工艺配方和最佳试验条件方面是一种行之有效的试验方法。 加工数据库技术的发展与作用 加工数据库的定义 : 加工数据库就是长期存储在计算机中的、有组织的、可共享的优化了的加工工艺参数的数据集合。加工数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可以为各种用户共享。 加工数据库的分类 : 其他分类： 加工类型 具体零件的名称 加工数据库的发展现状 ： 1.切削数据库： 世界上的第一个金属切削加工数据库是1964年10月由美国金属切削联合研究公司同美国空军材料实验所共同建立的，当初全称为美国空军可加工性数据中心（AFMDC），现称可加工性数据中心（MDC）。随后世界各国相继发展了各种金属切削数据库。据不完全统计，在12个国家共30多个数据库正在运行中，其中以美国的MDC，西德的INFOS，德国的SWS，瑞典的SANDVIK COPOCUT和英国的PERA BANK等5个