浅析数控加工过程中的参数优化

摘要：随着科技的发展和社会的不断进步，自动化技术在高速发展。在当前的工业企业中，数控机床都在自动化。数控加工其实是数字控制的产物。从定义上看，数控加工就是利用数字控制对零件进行加工。目前，我国的数控加工发展迅速，数控加工水平得到了很大的提高。在此社会背景之下，本文就数控加工过程中的参数优化进行研究，本次研究主要针对在高效低碳的环境下数控加工优化。希望通过本次研究，能够给其他研究人员在数控加工上的研究提供参考，促进数控加工的发展。

关键词：数控技术；参数多目标；高效低碳

近年来，我国的生态环境受到了严重的影响，二氧化碳的高排放量使得全球气候变暖。许多国家都花费了大量的时间和金钱用于治理环境问题。数控技术作为一种科技发展产物，此项技术与工业生产密切相关。就当前的社会环境来说，由于全球化的趋势，各国之间的竞争越来越激励，工业作为衡量国家发展的重要指标。所以说，从某种意义上看，数控技术直接影响到一个国家的核心竞争力。数控设备在运行的过程中，会消耗电力，也就是一些燃料。这样，就会对环境造成影响。环境问题已经成为人们关注的焦点问题，基于此，实现数控设备的高效低碳是当前亟待解决的问题。

1数控零件加工过程中的低碳制造体系

数控技术的发展，对工业企业来说是一个重要的发展契机。许多国家都非常重视数控技术的发展。因此，许多国家在数控加工上投入了大量的研究资源，许多专家和学者都在研究数控加工。就数控加工而言，在实际生活中，在设备运行之前，专家就会在图纸上对零件设计的每一步骤进行确认，详细的规划数控加工的每一个部位。在数控加工的过程中，专家要多次实验设备的运行情况，避免出现在加工过程中图纸与实际成品不符的情况，也能减少资源的浪费。那么？应该如何在数控零件加工过程中建造低碳制造体系呢？首要就是减少资源的浪费。在零件加工过程中，会出现一些废屑和废水等，这些东西都会对环境造成影响。所以在我们建造低碳制造体系时，要控制材料的使用。在构建低碳体系时，要充分考虑到零件的质量，还要考虑到成本的影响。试想一下，如果在构建低碳体系时，成本与收益之间差距过大，那么，整个低碳体系的实用性就会大大降低。所以，研究人员要考虑多方面的影响因素，建立一个在数控加工过程中的低碳加工体系。有助于实现低碳高效的目的。

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

在本次研究中，我们不止关注低碳高效，还关注数控加工的参数优化。在实际生活中，切削是数控加工的一个重点工序。在优化切削模型时，我们要明确变量及目标函数。提到切削的目标函数，我们就不得不提切削模型上的参数。在切削过程中，主要数据有切削的速度，切削的深度等。这两个数据是我们建立切削模型时，需要重点关注的因素。所以，在变量的明确上，就是切削过程中的切削速度和切削深度等。在优化过程中，要充分考虑变量之间的联系，建立一个正确的目标函数。

2.2切削过程中碳排放的控制

在优化切削模型时，我们还要考虑到碳的排放量。要想在整个数控加工过程中实现低碳高效，控制每一个工序的碳排放量是非常重要的。在切削过程中，会消耗电能还会产生一些废料，比如在切削过程中切下来的材料。在切削设备运行过程中，还会排放出碳。其实，在深入研究产生这些碳排放量的原因后，我们发现，工艺技术直接影响着碳的排放量。所以，在工序设计上，要进行优化。除此之外，许多碳排放量都是来源于数控设备运行中消耗的电能。所以，减少数控设备的电能消耗量也是碳排放控制的一个重要方法。

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

在实际生活中，我们究竟如何实现高效低碳的数控加工呢？我认为，可以从以下两点出发。第一个就是优化程序，加强技术开发。以切削为例，切削过程中的切削速度和切削深度是影响切削的重要因素。在优化时，要充分考虑这两个因素的实际联系。建立一个正确的模型。在实验过程中，我们发现，如果采取高效率的切削技术，就能提高整个加工过程的速度，还能减少电能的使用，降低碳排放量。可以说，高效的切削技术是降低碳排放量的重要契机。研究人员还要加大在切削速度上的研究力度，争取能够实现高速的切削技术。在优化过程中，润滑技术的设计也是必不可少的一部分。因为在设备使用过程中，零件和设备之间的摩擦会降低设备运行的速度。对设备进行润滑从而提高设备的切削速度是一个不错的选择。在研究润滑技术时，研究人员要考虑润滑液对环境的影响。争取能够在切削技术上实现高效低碳。

3.2目标函数的有效转化

第二个就是目标函数的有效转化。隨着研究的深入，我们发现，目标函数在转化过程汇总也是存在一定的难度。因为，在实际生活中，多个目标函数的转化是一件比较难的事情。在建立目标函数过程中，一般都是分别建立目标函数，这样会在实际生活中，造成多个目标函数汇总存在一定的难度。在转化目标函数的过程中，加权求和法是一个重要的转化方法。

4结语

总结来说，在低碳的社会背景下，如何高效的运行数控设备是当前社会大众关注的重点任务。在本次研究中，我们花费了大量的时间用于了解数控设备的运行方式，从而判断如何改进数控设备，在研究低碳高效的数控加工参数多目标优化模型策略时。我们的目标是在提高数控设备运行效率的基础之上，降低设备的碳排放量。在现有的技术和资源限制下，优化模型并非易事。以切削为例，要想实现切削的优化。首先要考虑切削的参数，就是影响切削的重要约束，然后识别因素之间的联系，建立目标函数，对目标函数进行整合和分析。与此同时同时，还要考虑到切削的碳排放量。在控制切削的碳排放量时，首要控制材料的使用，减少资源的浪费。其次，还要减少设备的电能使用量。因为切削过程中，切削的碳排放量主要来源于设备的电能使用。最后，切削速度直接能够影响设备的电能使用量。在控制碳排放量时，要提高切削的速度。从而实现高效低碳的目的。

参考文献：

[1]胡狄，张华，鄢威，李弼心.面向节能优化的数控铣削参数优化方法研究[J].机械设计与制造，2015，（08）：110-113.

[2]张臣，周来水，安鲁陵，周儒荣.基于铣削力仿真的离线进给速度优化技术[J].南京航空航天大学学报，2009，41（03）：358-363.

作者简介：赵显日（1966—）女，辽宁凤城人，辽宁石化职业技术学院副教授，主要研究方向是机械设计与制造。