数控铣齿比能耗与工件粗糙度预测优化.pdf

２０２４年８月Ａｕｇ２０２４

第５２卷第１５期Ｖｏｌ５２Ｎｏ１５

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ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１３８８１２０２４１５０１３

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文献引用：丁文政，邢波，张金，等．数控铣齿比能耗与工件粗糙度预测优化［Ｊ］．机床与液压，２０２４，５２（１５）：８２８７．

Ｃｉｔｅａｓ：ＤＩＮＧＷｅｎｚｈｅｎｇ，ＸＩＮＧＢｏ，ＺＨＡＮＧＪｉｎ，ｅｔａｌ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｍｉｌｌｉｎｇｇｅａｒｓｐｅｃｉｆｉｃｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｗｏｒｋｐｉｅｃｅ

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ｒｏｕｇｈｎｅｓｓｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２４，５２（１５）：８２８７．

数控铣齿比能耗与工件粗糙度预测优化

１１２１１

丁文政，邢波，张金，卞荣，尹铭禹

（１南京工程学院先进数控技术江苏省高校重点实验室，江苏南京２１１１６７；

２南京工大数控科技有限公司，江苏南京２１１８９９）

摘要：根据铣齿机床能耗与工件表面粗糙度信息，提出一种结合多元非线性拟合和粒子群算法的预测优化方法，旨在

为齿轮铣削提供优选工艺参数。基于数控铣齿机床动力结构建立能耗模型，进而提出铣齿切削比能的概念；开展正交和全

析因试验对多工况铣齿机床的功率和表面粗糙度数据进行监测；通过多元非线性拟合函数建立机床切削比能和工件粗糙度

的预测模型；将拟合目标函数组代入粒子群算法进行工艺参数的优化。试验结果表明，基于多元非线性拟合的预测模型拟

合优度均超过了０９９，采用粒子群算法求解获得的８组解集考虑到了机床节能增效的客观需要。

关键词：铣齿机床；粒子群算法；切削比能；工艺优化

中图分类号：ＴＧ６１

ＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＭｉｌｌｉｎｇＧｅａｒＳｐｅｃｉｆｉｃＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄ

ＷｏｒｋｐｉｅｃｅＲｏｕｇｈｎｅｓｓＰｒｅｄｉｃｔｉｏｎＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ

１１２１１

ＤＩＮＧＷｅｎｚｈｅｎｇ，ＸＩＮＧＢｏ，ＺＨＡＮＧＪｉｎ，ＢＩＡＮＲｏｎｇ，ＹＩＮＭｉｎｇｙｕ

（１ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＮｕｍｅｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，

ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１１１６７，Ｃｈｉｎａ；２ＮａｎｊｉｎｇＧｏｎｇｄａＣＮＣＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１１８９９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎａｎｄｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｇｅａ