面向高效低碳的数控加工参数多目标优化模型

朱敏

（江苏省常州技师学院，江苏 常州 213000）

面向高效低碳的数控加工参数多目标优化模型

朱敏

（江苏省常州技师学院，江苏 常州 213000）

数控的全称是数字控制的简称。随着当下数字化的快速发展，某种程度上也推动了数控技术的不断进步。数控的主要功能是利用数字化信息，对机械运动及加工过程进行控制的技术。目前来看数控技术的发展，已经成为高新技术产业和尖端工业最基本的必备要素。本文主要探究面向高效低碳的数控加工参数多目标优化模型的相关问题，通过探讨，可以为数控技术的研究提供相关的参考。

数控技术；参数多目标；高效低碳

低碳制造不仅仅可以保护环境，同时也可以有效的提高资源的利用率。作为当前新兴产业技术的数控技术，它对世界各地的信息产业、生物产业以及航天航空产业的进步，都有着非常大的影响。从当下的发展趋势来看，数控技术装备的不断先进，某种程度是可以决定一个国家在国际市场中的竞争能力。据了解，一些工业比较发达的国家，甚至将数控装备作为国家的战略物资来储备，这将会对环境和资源造成一些负面影响。随着人们环保意识的不断提高，数控发展过程中的高效性和低碳性，成为了他们不断追求与思考的重要问题。

1 数控零件加工过程中的低碳制造体系

数控加工发展的重要性，使得各个国家不得不对其加大重视力度。因此，很多国家的数控专家从没有对数控加工优化的问题有所懈怠。在对数控技术中的零件制造工艺，进行规划时，一般都会提前在图纸上对零件的各个部位，作出详细的规划。这样可以避免在制作出成品后，出现与实际不相符的情况，造成资源的浪费。另外在数控零件制造的过程中，会出现碎屑、废水或者噪音等情况。我们都知道低碳制造最重要的环节是它的周期循环性，因此在选用材料的初期是至关重要的。实现低碳制造的同时，也应该兼顾经济的投入与技术的掌握。要深刻理解低碳的内在含义，兼顾低碳的同时更要保障经济效益与社会效益的同步发展。因此，加强各个方面的技术结合是数控研究人员需要重点关注的。

2 建立切削参数优化模型的方法

2.1 明确变量及目标函数

不得不说在建立切削参数优化模型时，对切削速度、切削深度和进给量是切削用量中，需要着重关注的要素。因为这三个变量是决定优化变量最根本的部分。出于切削深度对刀具的影响比切削速度和进给量偏小，但在车削加工的过程中，切削深度会以工件余量和具体的加工要求作为标准。由此可知，要想建立切削参数优化模型的方法，明确掌握切削速度、切削深度和进给量三者之间的变量是最基本的要求。

2.2 切削过程中碳排放的控制

控制碳的排放量，实现低碳数控加工的首要研究目标。数控技术在进行加工时，原材料被消耗时所排放出的碳、以及消耗电能时所排出的碳和切削过程中其它物料所产生的碳。这些碳所产生的绝大部分原因，还是工艺技术的优劣所决定的。当然我们需要了解的是原材料和辅助材料所产生碳排放是非常有限的，主要产生的碳排放还是由电能消耗引起的。

3 应对高效低碳的数控加工参数多目标优化模型的对策

3.1 优化程序 加强技术开发

切削速度、切削深度和进给量之间的相互变化，是决定切削程序优化的首要因素。而这三者之间的优化，对实现高效低碳的数控加工有着重大的推动作用。实践证明，采用高效的切削技术不仅可以提高整个零件的加工速度，同时切削过程中所产生的大量热能，也可以在切削环节被带走。高速的切削技术，对产品的精密度和表面质量也是有所提高的。因此这项实用性的切削技术，从环保与经济的角度来看是非常具有可性的。因此，不断加强切削速度，才是优化整个数控工作程序的根本要素。优化程序的过程中，掌握先进的润滑技术，也是需要我们不可忽略的一部分。切削液虽然对切削技术的提高，有很大的辅助作用。但它本身对环境的破坏也是存在的。因此，对切削液减少污染的使用方法，也是需要加强研究的。当下普遍采用的是微量润滑技术和冷风技术。

3.2 目标函数的有效转化

在研究的过程中我们了解到，在目标函数的有效转化过程中，将多个目标函数进行统一转化并不是一件易事。因此我们一般采用的是将多个目标的优化求解问题，转为单项目标的优化求解问题，其中加权求合法是常用的。而对权重的确定方面，可以采用模糊评价、专家打分或者层次分析的办法进行。

4 结语

综上所述，高效低碳的数控加工参数多目标优化模型的对策研究，并不是一项简单的工程。因为我们首先需要用最少的时间，做出最大价值的工作，并且要保持最低碳排放量为最终目的。这就需要在切削研究的过程中，不断提高工作变量。机场的主轴转速要不断提高，进给量和最大切削力、加工质量等方面约束的情况下，实现高效低碳多目标的优化模式。对优化模型不断寻优求解。要实现低碳制造的作业，就要对切削参数灵活分析。当然，数控行业属于一个大家族，其中有很多类型，是需要我们不断深入研究和探索的。众所周知，数控行业中，一个零件的工艺路线可能有多种，所以这对高效低碳的数控加工参数多目标优化模型的研究之路增加了一定的难度。

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［3］方孔明.面向低碳制造的机械加工系统工艺优化模式及方法研究［J］.机械研究与应用，2014（05）

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朱敏.江苏省常州市新北区嫩江路8号 常州技师学院 机电工程系.联系电话：13685205683.邮编：213000。

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