本文關(guān)鍵詞：基于支持向量機(jī)的數(shù)控機(jī)床能耗預(yù)測(cè)及節(jié)能方法研究

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【摘要】：機(jī)床是典型的機(jī)械制造工藝設(shè)備和工作母機(jī)，在將毛坯轉(zhuǎn)化為零件的加工過程中產(chǎn)生大量能耗。隨著能源短缺問題日益嚴(yán)峻，機(jī)床的能耗問題為當(dāng)前國(guó)際關(guān)注的熱點(diǎn)。本文通過分析數(shù)控機(jī)床能耗機(jī)構(gòu)組成，從而對(duì)機(jī)床能耗進(jìn)行定量的分析。以切削用量為輸入，機(jī)床能耗為輸出搭建能耗模型，在此基礎(chǔ)上提出機(jī)床節(jié)能方法。具體工作概括如下： 首先對(duì)數(shù)控機(jī)床的能耗機(jī)構(gòu)進(jìn)行劃分，分析其功用。在此基礎(chǔ)上，將機(jī)床能耗模型分為輔助系統(tǒng)能耗模型、加工動(dòng)力系統(tǒng)能耗模型和能耗預(yù)測(cè)模型。重點(diǎn)分析了能耗預(yù)測(cè)模型中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與支持向量機(jī)理論模型，并進(jìn)行對(duì)比。 提出了基于支持向量機(jī)的機(jī)床能耗預(yù)測(cè)方法。機(jī)床和刀具等一經(jīng)確定，切削參數(shù)的選擇就成為影響機(jī)床能耗的關(guān)鍵。分析了切削參數(shù)、被加工工件、加工刀具和加工機(jī)床等對(duì)數(shù)控機(jī)床能耗的影響。選擇模型輸入為切削參數(shù)，輸出為機(jī)床能耗。以數(shù)控銑床XK713為對(duì)象，根據(jù)機(jī)床的特性和實(shí)際情況合理選擇了核函數(shù)，采用K折交叉驗(yàn)證法選擇了懲罰因子和核參數(shù)，搭建能耗預(yù)測(cè)模型。通過實(shí)例驗(yàn)證了該能耗預(yù)測(cè)方法的有效性。 提出了基于遺傳算法的切削參數(shù)優(yōu)化方法。以銑削加工為例，以機(jī)床最低能耗和低成本為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)。模型的多目標(biāo)函數(shù)采用線性加和法進(jìn)行處理，采用回歸分析法獲取銑削力參數(shù)，根據(jù)機(jī)床技術(shù)參數(shù)等確定約束條件。使用遺傳算法工具箱對(duì)參數(shù)模型進(jìn)行優(yōu)化求解，，帶入預(yù)測(cè)模型進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用優(yōu)化后的切削參數(shù)可以滿足切削要求，并達(dá)到了降低切削能耗、降低成本的目的。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG659;TP18

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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本文編號(hào)：1190243