在离散生产中,强大的整数优化转参数,以实现切削工具的可持续性和加工经济性
Chunhui Chung1, Agus Andrianto1, Po-Chieh Wang1
1Department of Mechanical Engineering, National Cheng Kung University, Tainan, 701, Taiwan.
优化离散部件的加工参数需要考虑切割工具磨损. 这项研究发现,加工每插件四个部件平衡了效率和可持续性,最大限度地降低了与工具磨损和操作停机时间相关的成本.
科学领域:
- 制造业 工程 制造工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 运营研究 运营研究
背景情况:
- 加工经济学在很大程度上依赖于优化的切割参数,但离散的生产复杂性和切割工具磨损变化往往被忽视.
- 现有的优化方法经常使用较低的切割参数来避免故障,从而损害效率和可持续性.
- 零件几何变化会影响工具-工件接触率和材料移除率,进一步复杂化优化.
研究的目的:
- 为离散工件开发和验证强大的优化方法,以平衡加工效率和切削工具可持续性.
- 提出一个整合工具磨损概率和离散制造工件数量的客观功能.
- 通过实验确定最佳的切割参数,考虑到工具磨损分布.
主要方法:
- 采用了专门为离散工件设计的强大的优化方法.
- 开发了一个客观的函数来量化工具磨损概率和加工的零件数量之间的权衡.
- 进行实验以验证拟议的方法,并确定一个案例研究的最佳加工参数.
主要成果:
- 拟议的目标功能有效地提高了加工效率,同时保持工具过度使用概率低于2.1%.
- 处理最佳数量的零件 (在案例研究中是四个) 与处理更少或更多的零件相比,降低了成本.
- 最佳的四个部分的数量产生了一个较低的目标功能值 (380.6 NTD),而不是三个 (394.5 NTD) 或五个 (405.4 NTD) 的部分.
结论:
- 考虑切削工具磨损分布和离散生产特征对于有效的加工优化至关重要.
- 该研究提供了关于切割参数和工具磨损对离散生产成本的影响的宝贵见解.
- 这项研究通过优化流程以提高效率和工具寿命来支持可持续制造.
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