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基于神经网络的多轴数控机床切削参数优化研究
1
作者 俞权 《现代制造技术与装备》 2025年第2期213-215,共3页
为提升多轴数控机床复杂曲面加工的质量与效率,提出一种基于深度神经网络的切削参数优化方法。通过特征提取与深度学习建模,实现切削参数与加工质量的精准映射。采用强化学习策略,在加工过程中实时动态优化切削参数,在提高效率的同时确... 为提升多轴数控机床复杂曲面加工的质量与效率,提出一种基于深度神经网络的切削参数优化方法。通过特征提取与深度学习建模,实现切削参数与加工质量的精准映射。采用强化学习策略,在加工过程中实时动态优化切削参数,在提高效率的同时确保加工质量。实验结果表明,该方法优于传统的经验参数法和响应面法,能显著改善表面粗糙度、轮廓精度,同时有效减少刀具磨损与切削力,在复杂曲面加工中展现出较大的应用潜力。 展开更多
关键词 多轴数控机床 切削参数优化 深度神经网络
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面向航空发动机数控加工编程的切削参数优化及应用
2
作者 兰影铎 《数控机床市场》 2025年第2期30-33,共4页
1.序言航空发动机零件具有形状复杂、加工精度要求高等特点,因其制造质量直接影响着航空发动机的整体性能,故航空发动机的高效数控加工一直是国内外航空制造领域中的加工难点。近年来,随着生产现场技术需求的不断提出,各航空发动机企业... 1.序言航空发动机零件具有形状复杂、加工精度要求高等特点,因其制造质量直接影响着航空发动机的整体性能,故航空发动机的高效数控加工一直是国内外航空制造领域中的加工难点。近年来,随着生产现场技术需求的不断提出,各航空发动机企业对数控编程技术的发展愈发重视,而在数控编程NC程序规划工程中,数控切削参数的选用直接影响着机床的使用效能、产品数控加工质量的稳定性及加工效率。 展开更多
关键词 数控编程 切削参数优化 数控切削 NC程序 数控加工 航空发动机 加工难点 加工效率
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硬质合金刀具车削GH4169二次包络环面蜗杆切削参数优化研究
3
作者 崔莹 赵奔 于洋 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第12期125-133,共9页
针对GH4169二次包络环面蜗杆在精加工过程中因过大切削力导致工件表面精度难以达到要求的问题。基于金属切削原理,通过有限元数值模拟及加工试验研究等手段,研究了在加工过程中切削参数改变对切削力的影响规律,对数值模拟结果进行了极... 针对GH4169二次包络环面蜗杆在精加工过程中因过大切削力导致工件表面精度难以达到要求的问题。基于金属切削原理,通过有限元数值模拟及加工试验研究等手段,研究了在加工过程中切削参数改变对切削力的影响规律,对数值模拟结果进行了极差、方差分析;并运用最小二乘法对数值模拟结果进行多元线性回归,建立三向切削力的经验预测模型,以稳定状态下的切削力平均值为指标进行加工试验。结果表明,切削力随切削速度的增加而减小,随切削深度、进给量的增加而增加,且影响主次顺序为切削深度、进给量、切削速度;在研究范围内,切削深度=0.1 mm、进给量=0.05 mm/r、切削速度=45 m/min为最优切削参数。 展开更多
关键词 GH4169 二次包络环面蜗杆 切削参数优化 数值模拟 切削试验
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数字孪生在机械加工工艺中的应用与切削参数优化研究
4
作者 邢洁林 《内燃机与配件》 2024年第10期107-109,共3页
本文研究了数字孪生技术在机械加工领域中的应用,并对基于数字孪生的汽车制造铝合金切削过程建模与切削参数优化方法进行了详细阐述。首先,文章概述了数字孪生的基本概念,并分析了其在机械加工领域的应用以及在汽车制造中切削建模的方... 本文研究了数字孪生技术在机械加工领域中的应用,并对基于数字孪生的汽车制造铝合金切削过程建模与切削参数优化方法进行了详细阐述。首先,文章概述了数字孪生的基本概念,并分析了其在机械加工领域的应用以及在汽车制造中切削建模的方法。然后,在6061铝合金车削加工的案例中,设计多组切削参数,利用训练好的数字孪生模型预测各组切削力、表面粗糙度等输出,并通过优化算法确定获得最小切削力和最佳表面质量的最优切削参数,最后通过加工验证证明了所优化参数的有效性。研究表明,基于数字孪生的切削过程建模与参数优化可以有效提升汽车制造行业中机械加工的高效性和精确性。 展开更多
关键词 数字孪生 机械加工 切削参数优化
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钛合金机械加工中切削参数优化与刀具寿命预测研究
5
作者 纪章辉 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2024年第10期0009-0012,共4页
本文的目的是通过优化加工过程中刀具切削参数以及刀具寿命的预测来提高加工效率和质量。根据不同材料和产品的特点选择合适的切割方法对于降低能耗、提高效率具有重要作用。首先介绍了机械加工中影响非切削刀具的因素。其次,讨论切削... 本文的目的是通过优化加工过程中刀具切削参数以及刀具寿命的预测来提高加工效率和质量。根据不同材料和产品的特点选择合适的切割方法对于降低能耗、提高效率具有重要作用。首先介绍了机械加工中影响非切削刀具的因素。其次,讨论切削参数工具的优化过程。最后,又对刀具寿命预测方面的进行相关研究。为钛合金机械加工工程中的应用提供了实用的建议。 展开更多
关键词 机械加工 切削参数优化 刀具寿命
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卧式加工中心自适应切削参数的优化及应用
6
作者 吴春林 《装备制造技术》 2024年第12期43-45,共3页
卧式加工中心作为现代制造业的重要设备,因其在高精度和高效率加工方面的优势,广泛应用于航空航天、汽车制造和模具加工等领域。然而,传统的切削参数设计和优化方法在面对日益复杂的加工需求时暴露出诸多不足之处。主要表现为过于依赖... 卧式加工中心作为现代制造业的重要设备,因其在高精度和高效率加工方面的优势,广泛应用于航空航天、汽车制造和模具加工等领域。然而,传统的切削参数设计和优化方法在面对日益复杂的加工需求时暴露出诸多不足之处。主要表现为过于依赖经验与规则库,难以实现加工过程中对切削参数的自适应调整,导致加工效率和质量受到限制。此外,不同工件材料、形状和刀具组合对切削参数的要求各异,传统方法难以精确预测加工性能。切削过程中的不确定性,如工件硬度、刀具磨损和加工热量等因素,亦会导致明显的振动,影响加工精度和设备稳定性。现有的振动抑制方法效果有限,难以在不同加工条件下实现稳定控制。因此,研究一种自适应切削参数优化系统以提升卧式加工中心的加工性能变得尤为重要。该文结合粒子群算法和反演算法,形成闭环控制结构,通过仿真技术探索切削参数与加工性能之间的复杂关系。实验结果表明,优化后的系统在跟踪性能、输入信号的振动幅度和跟踪误差方面均有显著改善。优化后的输入信号振动幅度减小,振动周期趋于平稳,有助于提高加工过程的稳定性和质量。周期性变化在控制系统中反映出更稳定和可预测的行为,相较于非周期性的随机振荡,优化后的系统更具鲁棒性和稳定性。 展开更多
关键词 卧式加工中心 自适应切削参数优化 粒子群算法 反演算法 振动抑制
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主轴-切削交互过程建模与高速铣削参数优化 被引量:19
7
作者 曹宏瑞 陈雪峰 何正嘉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期161-166,共6页
高速切削参数的合理选择是困扰企业的一个难题,过于保守的切削用量限制了高速机床性能的发挥和生产效率的提高。以高速铣削加工为对象,考虑高速旋转主轴的离心力和陀螺力矩效应,基于Timoshenko梁单元和Jones轴承模型建立高速主轴-刀具... 高速切削参数的合理选择是困扰企业的一个难题,过于保守的切削用量限制了高速机床性能的发挥和生产效率的提高。以高速铣削加工为对象,考虑高速旋转主轴的离心力和陀螺力矩效应,基于Timoshenko梁单元和Jones轴承模型建立高速主轴-刀具系统动力学模型。将主轴-刀具动态特性与高速铣削过程耦合,研究高速主轴-刀具系统动力学特性与切削过程之间交互机理,推导闭环动态铣削系统的特征方程。基于上述理论分析,提出基于主轴-切削交互过程模型的高速铣削切削参数优化方法,并应用于某型直升机的铝合金变速箱端盖加工中,通过选用最佳切削深度和主轴转速,使变速箱盖前端面内侧壁的加工效率提高了275%。 展开更多
关键词 交互过程 主轴 高速铣削 切削参数优化
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切削稳定性约束下的铣削参数优化技术研究 被引量:21
8
作者 胡瑞飞 殷鸣 +2 位作者 刘雁 苏真伟 殷国富 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期190-198,共9页
目前切削稳定性研究主要集中在不同加工方法及加工条件下的稳定性研究,以无颤振极限切深作为切削参数优化的推荐值,缺少对稳定性与优化模型的深度融合分析。针对这一问题,以材料切除率和刀具寿命构建优化目标函数,提出一种切削稳定性约... 目前切削稳定性研究主要集中在不同加工方法及加工条件下的稳定性研究,以无颤振极限切深作为切削参数优化的推荐值,缺少对稳定性与优化模型的深度融合分析。针对这一问题,以材料切除率和刀具寿命构建优化目标函数,提出一种切削稳定性约束下的铣削参数优化模型。通过对铣削稳定性零阶解析算法的分析,论述了切削稳定区域的确定受切削力学模型、刀尖频率响应、及切削参数共同影响关系。在设定机床、工件和刀具的条件下,通过对稳定性叶瓣图形态随切削参数变化规律的研究,得出了极限切深不等效于最大材料去除率;以动态变化的稳定域及机床能效为约束边界,采用变化趋势相反的材料去除率和刀具寿命构建优化目标函数,通过遗传算法获取全局最优解。针对多目标优化中,各分目标权重难以量化设置的问题,提出以材料去除率期望值和刀具寿命期望值作为优化模型设置参数,实现优化参数的量化调节和优化方向的有效控制。在VMC850机床上进行了试验并采用遗传算法对多组参数设定状态进行优化,结果表明切削参数优化结果满足稳定性约束要求,且其优化方向可量化调节。 展开更多
关键词 切削稳定性 切削参数优化 目标函数 遗传算法
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基于MATLAB Web Server和ASP.NET技术远程切削参数优化方法 被引量:7
9
作者 郝传海 刘战强 +1 位作者 任小平 王启东 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第12期67-69,共3页
ASP.NET是.NET平台下开发B/S模式网络应用程序的新一代技术,MATLAB是一种解决工程计算问题的高性能工具,具有强大的计算和绘图功能,开发基于B/S模式与MATLAB相结合的切削参数优化模块具有很强的现实意义。首先建立B/S模式的架构以及汽... ASP.NET是.NET平台下开发B/S模式网络应用程序的新一代技术,MATLAB是一种解决工程计算问题的高性能工具,具有强大的计算和绘图功能,开发基于B/S模式与MATLAB相结合的切削参数优化模块具有很强的现实意义。首先建立B/S模式的架构以及汽车行业金属切削数据库(Au-tomotive Metal Cutting DataBase System,AMCDBS)的系统结构,然后以提高切削加工效率为目标,建立车削用量优化模型,再以车削最大生产率目标优化为例阐述MATLAB Web应用程序的工作原理及其开发,最后给出车削用量优化应用程序应用效果。 展开更多
关键词 切削参数优化 MATLAB WEB SERVER ASP.NET
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纳米改性金属陶瓷刀具切削参数优化 被引量:9
10
作者 许育东 刘宁 +2 位作者 李华 谢峰 傅玉灿 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2001年第4期498-502,共5页
文章系统地讨论了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具及 YG8刀具切削灰铸铁时的失效形式和磨损机理 ,研究了切削用量、Ni含量及纳米改性对刀具耐用度的影响。结果表明 ,刀具耐用度随切削用量 f、ap及 vc的增大而降低 ,纳米 Ti N改性 Ti C基金属陶... 文章系统地讨论了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具及 YG8刀具切削灰铸铁时的失效形式和磨损机理 ,研究了切削用量、Ni含量及纳米改性对刀具耐用度的影响。结果表明 ,刀具耐用度随切削用量 f、ap及 vc的增大而降低 ,纳米 Ti N改性 Ti C基金属陶瓷刀具的效果明显 ,最后通过一元线性回归分析给出了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具耐用度的广义 Taylor公式。 展开更多
关键词 纳米改性金属陶瓷刀具 切削参数优化 TAYLOR公式 刀具耐用度 失效形式 磨损机理
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CXK650型数控机床切削参数优化及实时监控系统开发研究 被引量:4
11
作者 刘安民 尹兰 沈航 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期113-117,共5页
基于交流电机驱动器,开发了一种数控加工切削参数优化软件及实时监控系统。它主要是由计算机、交流电机驱动器、加工主电机三部分组成。首先,将工件和刀具材料、机床型号等相关信息输入计算机,得到优化的切削参数,并确定电机转速、电流... 基于交流电机驱动器,开发了一种数控加工切削参数优化软件及实时监控系统。它主要是由计算机、交流电机驱动器、加工主电机三部分组成。首先,将工件和刀具材料、机床型号等相关信息输入计算机,得到优化的切削参数,并确定电机转速、电流和功率的合理波动范围。在进行切削加工时,该系统可实时地采集主电机的电流数据等进行分析处理。当电机工作电流、功率超出设置的波动范围时(如发生刀具损坏等情况),控制程序会将有关控制指令(如暂停等)发送给交流电机驱动器,使主电机暂停工作。因此,该系统既可优化切削参数,又可实时监控加工主电机的工作电流、转速等信号,确保加工过程稳定、可靠。 展开更多
关键词 数控加工 切削参数优化 电机驱动器 实时监控
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面向低碳的切削参数与调度集成优化 被引量:7
12
作者 刘琼 周迎冬 张漪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期24-33,共10页
为更好地降低制造过程碳排放,克服以往研究将切削参数与调度分开优化而忽略了他们之间复杂关联关系的局限性,提出一个以制造过程碳排放和完工时间最小为优化目标的切削参数与调度集成优化模型,考虑切削参数对加工时间、刀具磨损、机床... 为更好地降低制造过程碳排放,克服以往研究将切削参数与调度分开优化而忽略了他们之间复杂关联关系的局限性,提出一个以制造过程碳排放和完工时间最小为优化目标的切削参数与调度集成优化模型,考虑切削参数对加工时间、刀具磨损、机床能耗的影响,继而影响到以完工时间和制造过程碳排放为优化目标的调度结果。针对集成优化模型中切削参数优化是连续优化问题而调度是离散优化问题的特点,改进了多目标万有引力搜索算法,在标准的万有引力搜索算法中加入交叉变异操作,使得切削参数在迭代的同时也能找出最优的调度排序。通过对实例结果的比较与分析,验证了所提集成优化模型在降低制造过程碳排放方面的有效性。 展开更多
关键词 碳排放 切削参数优化 调度 万有引力搜索算法
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基于帝国主义竞争算法的切削参数优化 被引量:8
13
作者 陈志楚 李聪 张超勇 《制造业自动化》 北大核心 2012年第24期10-15,共6页
本文采用帝国主义竞争算法来研究数控切削参数优化问题。首先,根据生产加工中的经验公式,考虑以最大化生产率为目标,引入加工中机床和刀具的各类约束,建立数学模型。其次,运用帝国主义竞争算法及其相应的约束处理机制求解切削参数优化... 本文采用帝国主义竞争算法来研究数控切削参数优化问题。首先,根据生产加工中的经验公式,考虑以最大化生产率为目标,引入加工中机床和刀具的各类约束,建立数学模型。其次,运用帝国主义竞争算法及其相应的约束处理机制求解切削参数优化问题。最后,将帝国主义竞争算法的求解结果与其他算法的结果进行比较,显示出该算法能比其他算法能获得更好的结果,验证了其有效性和优越性。 展开更多
关键词 帝国主义竞争算法 数控加工 切削参数优化 约束处理
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基于改进PSO神经网络的微米木纤维切削参数优化 被引量:2
14
作者 齐红 任洪娥 +1 位作者 贾鹤鸣 袁世庆 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期116-122,共7页
针对使用传统加工技术切削后的工件无法达到精密要求的问题,为了从工艺流程角度提升微米木纤维的加工精度和切削效果,提出了一种基于改进粒子群算法和BP神经网络的优化算法,以实现微米木纤维的精密切削加工。采用误差反向传播算法实现... 针对使用传统加工技术切削后的工件无法达到精密要求的问题,为了从工艺流程角度提升微米木纤维的加工精度和切削效果,提出了一种基于改进粒子群算法和BP神经网络的优化算法,以实现微米木纤维的精密切削加工。采用误差反向传播算法实现切削参数间复杂关系的最佳结构选择,通过改进的粒子群优化算法(PSO)解决了BP网络自身的局部极小值收敛的缺陷,给出了科学合理的切削参数输出。通过不同树种的微米木纤维切削参数仿真优化实验,验证了算法的准确性、训练精度和有效性。研究表明:提出的改进优化算法可以预测出待加工木材的切削参数,且具有较高的训练精度。 展开更多
关键词 木纤维切削 切削参数优化 BP神经网络 粒子群优化算法
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航天阀门壳体零件的切削参数优化与仿真验证 被引量:3
15
作者 郑智贞 袁少飞 +2 位作者 董芳凯 白云鑫 张余升 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第3期144-147,共4页
针对航天零件结构复杂,孔、腔繁多,复杂曲面较多,加工周期长,调试程序时间长等问题,选取一种新型典型航天阀门壳体零件为研究对象,研究了工件仿真加工和切削参数优化的的全过程,利用VERICUT软件强大的仿真功能,实现了刀轨仿真和机床加... 针对航天零件结构复杂,孔、腔繁多,复杂曲面较多,加工周期长,调试程序时间长等问题,选取一种新型典型航天阀门壳体零件为研究对象,研究了工件仿真加工和切削参数优化的的全过程,利用VERICUT软件强大的仿真功能,实现了刀轨仿真和机床加工仿真的同步显示。接着对加工程序的走刀速度进行动态优化,在实际加工中工件粗加工采用恒体积去除优化方式,精加工阶段采用等切削厚的优化方式,在软件模块进行设置,完成程序的优化。最后经过实验验证,表明优化后的程序完全可以满足加工的要求,加工效率较之以前提高了29.53%。实际生产过程中采用该优化方法和仿真可以提高加工效率。 展开更多
关键词 阀门壳体零件 虚拟加工 切削参数优化 加工仿真
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基于CAE和神经网络的切削参数优化 被引量:2
16
作者 张发平 王丽 闫学彬 《机床与液压》 北大核心 2007年第3期28-30,79,共4页
提出了一种以变形加工误差为约束的基于有限元分析和神经网络的切削参数优化方法。针对复杂工件夹具系统在切削过程中的变形问题进行有限元刚度计算,然后通过神经网络的方法拟合切削参数和工件夹具系统变形误差之间的关系。并以加工生... 提出了一种以变形加工误差为约束的基于有限元分析和神经网络的切削参数优化方法。针对复杂工件夹具系统在切削过程中的变形问题进行有限元刚度计算,然后通过神经网络的方法拟合切削参数和工件夹具系统变形误差之间的关系。并以加工生产效率最大化为目标,在保证加工精度的前提下优化切削参数。从而实现以工艺成本最小化来提高零件的加工精度。 展开更多
关键词 CAE 神经网络 切削参数优化
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双刀并行数控车削中的切削参数优化方法 被引量:3
17
作者 谢书童 郭隐彪 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第14期1941-1946,共6页
为优化双刀并行车削中的切削参数,降低加工成本,提出了结合蚁群算法和子问题枚举算法的切削参数优化算法。以最小化加工成本为目标函数,以粗精车削两阶段的切削参数为决策变量,建立了双刀并行车削的切削参数优化模型;根据车削加工的特点... 为优化双刀并行车削中的切削参数,降低加工成本,提出了结合蚁群算法和子问题枚举算法的切削参数优化算法。以最小化加工成本为目标函数,以粗精车削两阶段的切削参数为决策变量,建立了双刀并行车削的切削参数优化模型;根据车削加工的特点,将参数优化问题分解成若干个子问题,并推导出相应的加工成本理论下限,从而有效降低问题的复杂度。模拟结果表明,该算法运算效率高,能快速找到优化的车削参数,从而节约加工成本。 展开更多
关键词 切削参数优化 双刀并行车削 数控车削 蚁群算法 子问题枚举算法
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航空机匣工件车削加工变形预测及切削参数优化研究 被引量:9
18
作者 李忠群 党剑涛 +1 位作者 刘学 李文 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第2期107-111,共5页
以航空机匣工件某车削工序为对象,结合切削过程力学仿真及有限元分析方法,实现了其车削加工过程中加工变形量的预测。然后,以背吃刀量为设计变量,以加工效率为目标函数、以加工变形量为约束条件进行了车削加工切削参数优化研究,采用整... 以航空机匣工件某车削工序为对象,结合切削过程力学仿真及有限元分析方法,实现了其车削加工过程中加工变形量的预测。然后,以背吃刀量为设计变量,以加工效率为目标函数、以加工变形量为约束条件进行了车削加工切削参数优化研究,采用整数规划优化方法,通过改变走刀次数及合理分配每次走刀的背吃刀量,减少了加工变形量、提高了切削效率,实现了航空机匣工件的高效切削。 展开更多
关键词 航空机匣 有限元分析 加工变形 切削参数优化
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7075铝合金切削参数优化试验研究 被引量:2
19
作者 向颖 裘力博 许鹏 《航空制造技术》 2010年第21期94-97,共4页
本文利用基于铣削加工动力学原理的参数测试分析和动力学仿真计算软件,研究了7075铝合金高速切削加工工艺的参数优化方法和实现过程,提出了信息采集、数据计算、参数验证过程中应注意的问题。试验表明,在稳定切削状态下,合理地选择工艺... 本文利用基于铣削加工动力学原理的参数测试分析和动力学仿真计算软件,研究了7075铝合金高速切削加工工艺的参数优化方法和实现过程,提出了信息采集、数据计算、参数验证过程中应注意的问题。试验表明,在稳定切削状态下,合理地选择工艺参数可以有效地提高单位时间的金属去除率。 展开更多
关键词 去除率 切削参数优化 稳定状态
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基于模糊理论、遗传算法和神经网络的切削参数混合智能优化 被引量:3
20
作者 胡贤金 杨冰 罗勇 《工具技术》 2014年第2期9-14,共6页
提出一种基于模糊理论、遗传算法和神经网络的混合智能优化技术,给出优化目标的优化数学模型,详细叙述了遗传算法的寻优过程,模糊理论的应用及神经网络的训练和学习获取优化切削参数的技术,并给出各种优化目标下的切削参数混合智能优化... 提出一种基于模糊理论、遗传算法和神经网络的混合智能优化技术,给出优化目标的优化数学模型,详细叙述了遗传算法的寻优过程,模糊理论的应用及神经网络的训练和学习获取优化切削参数的技术,并给出各种优化目标下的切削参数混合智能优化与普通搜索方法的对比实例。 展开更多
关键词 模糊理论 神经网络 遗传算法 切削参数混合智能优化
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