[发明专利]一种支持多目标优化的滚齿参数求解方法

说明书

本发明公开了一种支持多目标优化的滚齿参数求解方法，对已知的滚齿能耗与加工时间多目标模型进行滚齿参数求解，具体步骤为：S1：定义并初始化滚齿参数组，定义非劣滚齿参数和非劣优化目标；S2：以滚齿能耗与加工时间为多目标，通过不断迭代优化，求解非劣滚齿参数和非劣优化目标。本发明以滚齿能耗与加工时间为2个目标，使用迭代与帕累托改进方法优化了这2个目标并对滚齿参数进行了求解，从而解决滚齿能耗与加工时间为多目标条件下的滚齿参数求解难题。

技术领域

本发明涉及一种支持多目标优化的滚齿参数求解方法，属于齿轮加工技术领域。

背景技术

碳中和目标给齿轮加工提出了更高的要求，在实际滚齿加工中，工艺人员建立了滚齿能耗与加工时间多目标模型之后，难以求解该模型，人工求解滚齿参数耗时较高，对生产效率、生产环境存在重大影响。

国内对多目标情况下的滚齿参数求解研究较少，所以使用一种不断进化迭代的方法去求解滚齿工艺参数，并使得滚齿能耗与加工时间同时优化，从而指导滚齿加工是新颖的。

发明内容

为解决现有的技术问题，本发明提供一种支持多目标优化的滚齿参数求解方法，能够自动获得滚齿参数，达到优化滚齿能耗与加工时间的目的。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种支持多目标优化的滚齿参数求解方法，对已知的滚齿能耗与加工时间多目标模型进行滚齿参数求解，具体步骤为：

S1：定义并初始化滚齿参数组，定义非劣滚齿参数和非劣优化目标；

S2：以滚齿能耗与加工时间为多目标，通过不断迭代优化，求解非劣滚齿参数和非劣优化目标。

优选地，所述S1的具体步骤如下：

S1-1：定义滚齿参数组MGP＝{X₁,X₂,…,X_n}，X_i表示MGP中的第i个滚齿参数，X_i包含的属性为{s₁,s₂}，其中s₁表示滚刀转速，s₂表示轴向进给量，i和n为正整数，1≤i≤n；

S1-2：非劣滚齿参数由滚齿参数组MGP中的X_i不断迭代进化得到，即指已经找不出使滚齿能耗与加工时间这两个优化目标都能改进的滚齿参数了，非劣滚齿参数对应的优化目标即称为非劣优化目标；

S1-3：定义滚齿参数组向非劣滚齿参数追逐的程度为一行向量hungry，hungry＝(hungry₁,hungry₂,…,hungry_n)，hungry_j表示第j个滚齿参数向非劣滚齿参数追逐的程度，j和n为正整数，1≤j≤n，所有hungry_j的和为SHungry；

S1-4：设定最大迭代次数Max_iter，Max_iter为正整数，存储集Archive_X，Archive_Y分别用于存储非劣滚齿参数和非劣优化目标，设定Archive_X和Archive_Y的最大存储数皆为maxArch，maxArch为正整数，当前迭代次数iter初始化为1，设定邻近区域判别系数rcir；

S1-5：输入X_i数值上限UB和下限LB，UB存储s₁和s₂的数值最大值，LB存储s₁和s₂的数值最小值，在该数值范围内对所有X_i进行随机初始化，将所有hungry_j初始化为0。

优选地，所述S2的具体步骤如下：

S2-1：若iterMax_iter，跳转至S2-2，否则跳转至S2-15；