机械加工过程优化技术PDF电子书下载

第一部分 加工过程建模及优化技术 3

第1章 概述 3

1.1 机械加工工艺过程优化的意义 4

1.2 最优化目标 5

第2章 静态建模 8

2.1 工程问题的数学化 8

2.1.1 生产率目标函数 9

2.1.2 成本目标函数 11

2.1.3 利润率目标函数 11

2.1.4 目标函数的极值 12

2.2 最优切削速度 15

第3章 约束条件的数学描述 19

3.1 约束的来源 19

3.2 约束条件函数 20

3.2.1 最小进给量的限制 21

3.2.2 最大进给量的限制 21

3.2.3 最低切削速度的限制 25

3.2.4 最大切削速度的限制 25

3.2.5 电机功率的限制 26

3.2.6 刀具合理耐用度的限制 26

第4章 求解方法 28

4.1 静态最优化的数学模型及其求解方法 28

4.1.1 解析法 28

4.1.2 罚函数法 32

4.2 静态最优化问题求解举例 36

4.2.1 问题描述 36

4.2.2 解法一——边界极值比较法 37

4.2.3 解法二——罚函数法 43

4.3 静态最优化问题求解——遗传算法 45

4.3.1 孔加工参数优化问题描述 45

4.3.2 建立工艺优化目标 47

4.3.3 约束条件 48

4.3.4 求解算法设计 49

4.3.5 实例验证 50

第二部分 加工过程适应控制及优化技术 55

第5章 动态优化建模 55

5.1 静态最优化的局限性 55

5.1.1 刀具耐用度的变化对静态最优化应用的限制 55

5.1.2 切削力的变化对静态最优化应用的限制 57

5.1.3 工艺系统的刚度变化对静态最优化应用的限制 58

5.2 动态最优化模型 59

5.3 切削过程动态特征参数的实时检测 61

5.3.1 切削力的实时测量 61

5.3.2 刀具磨损过程的实时检测 67

第6章 动态最优化问题求解 77

6.1 动态最优化问题求解方法 77

6.1.1 基于约束的自适应控制 78

6.1.2 最优自适应控制 79

6.1.3 人工自适应控制 84

6.2 实例验证 85

6.2.1 切割原理及设备 86

6.2.2 SiC单晶切削力建模 86

6.2.3 模型阶次辨识 89

6.2.4 模型参数估计和最小方差控制 91

6.2.5 实验研究 93

第三部分 试验优化技术 105

第7章 试验设计及试验方法 105

7.1 正交试验设计原理 105

7.1.1 多因素的试验问题 105

7.1.2 正交表安排试验 107

7.1.3 交互作用 112

7.2 方差分析 116

7.2.1 方差分析的必要性 116

7.2.2 多因子试验的方差分析 117

第8章 响应曲面法 130

8.1 响应曲面法简介 130

8.2 最速上升法 132

8.3 二阶响应曲面分析 138

8.4 响应曲面的实验设计 147

8.5 多重响应优化的满意度函数方法及实例验证 153

参考文献 175

附录 176