外文翻译--多目标优化激光切割工艺 中文版.doc

译文多目标优化激光切割工艺摘要本文介绍了一种激光多响应优化混合田口方法和响应曲面法（TMRSM）束切割过程。该方法首先利用田口质量损失函数来找到最佳水平切削参数输入如协助气体压力，脉冲宽度，脉冲频率和切割速度。输入参数值的最佳进一步作为在响应曲面法中心值来开发和优化的二阶反应模型。这两个品质特性切缝宽度（千瓦），和材料去除率（MRR的），这是不同性质（千瓦的较小的，更好的类型是，在材料去除率是越高越好类型），已选定同步优化。结果显示无论在相当大的改善当混合使用的方法是，质量特性进行比较单一的方法的结果。1。简介该激光器发明于20世纪60年代，具有广泛的应用在对金属板材精细切割领域，由于其高精度，高强度1,2。激光束切割（LBC报道）可以成功地用于切割导电和非导电难以切割先进如反光金属，塑料工程材料，橡胶，陶瓷和复合材料。除了切割难切削材料，使用最广泛的本地商户中心是在产业实现密切复杂形状/概况为钢板切割公差3。最广泛用于切割金属板材使用的工业气体激光器CO2和固态Nd：YAG激光。人们越来越近年来，在利益的使用脉冲Nd：YAG激光器精密切割薄金属板由于其高强度，低平均束功率，良好的聚焦特性，缩小热影响区（HAZ）。本地商户中心是一种热能源为基础的非传统的切割。在这片材的方法是减少主要是由于融化和蒸发。熔化的材料是用弹出高压气体喷射帮助帮助4。在原理图LBC报道过程中已被证明在图。1。自引进，本地商户中心一直是主要的研究领域为获得质量特别好切。该对切割质量完全取决于工艺设定参数如激光功率，类型和协助压力气，片材厚度和组成，切割速度和操作（连续波或脉冲模式模式）。大量的实验研究已开展与分析的过程效果的目的关于削减几何参数，切割表面质量。在考虑到本地商户中心的实验研究最过程中，研究人员在不同时间的因素之一，分析投入产出的过程参数的影响质量特性或反应5-10。但是，这技术需要大量的实验运行因为只有一个因素是多种多样的每次运行，保持所有其他因素不变。另外，在此技术，输入过程中各参数的互动效应不考虑。为了克服这些问题，有些研究人员已经纳入实验设计方法，如响应曲面法（RSM）及田口方法在实验（商标）研究本地商户中心的进程。应用田口方法来研究激光切割4.5毫米厚的软钢板的过程。该信号与信噪比（S/N）比总图的，优点是视为质量功能。这种品质功能集成质量特性的加权影响（切缝宽度（千瓦），表面粗糙度，显微硬度，切缘和热影响区）及成本部分（削坡速度，氧气压力和束功率）。林等人。已申请的表面相同的方法研究粗糙度期间获得高速激光切割不锈钢板。李等人。13也应用田口稳健设计方法，研究的宽度在激光切割和焊接热影响区切割（扁平封装（QFN，铅）包使用二极管泵浦固体激光器（DPSSL）系统。所采取的切削参数为：激光目前，激光频率和切割速度。马修等。14上进行参数研究脉冲Nd：YAG激光切割的纤维增强塑料复合片（2毫米厚）。中心组合设计（CCD）的均匀精度用于实验设计和第二阶响应面模型的热影响区和切缝锥度的开发。输入过程参数切割速度快，脉冲能量，脉冲持续时间，脉冲重复率和气体的压力。阿尔梅达等。应用实验设计方法15，以确定能量，重叠率效应和assistgas类型表面粗糙度和污垢的形成（边不规则的Nd）：YAG激光切割纯钛钛合金（Ti6Al4五）。在实验设计过程的基础上本地商户中心的研究迄今主要是在优化一次一个品质特性。人们已经发现这对于一个质量最佳的参数设置其他特性可能会降低品质特性。作为一个制造过程的目标是始终提高了产品的整体质量有必要优化多重品质特性同时进行。安东尼16田口质量已显示出损失函数的多目标优化技术生产过程采取的电子为例大会的问题。他找到了很大的改善在多重品质特性，相较于单一品质特性。不同杂交方法最近被用于不同加工工艺的优化。田口用模糊逻辑方法17或用灰色关联分析18已被用于优化放电加工工艺（非传统基于热加工过程）多机加工性能。Chiadamrong19已经提出了一个连续的整合对TM和RSM方法来优化质量在制造系统的特点。他演示通过采取个案研究的杂交方法印制电路板生产厂，发现重大减少质量损失。对TM和混合方法丹参尚未尚未应用过程中的本地商户中心的研究与单个或多个性能的措施。在本文件中混合田口方法与响应曲面法（TMRSM）方法已用于开发响应模型和优化LBC报道过程中，如多重品质特性千瓦，材料去除率（MRR的）。一个脉冲Nd：YAG激光束用于切割的薄板磁性材料（晶粒取向高硅合金钢变压器用表）。该质量特性两种不同性质（千瓦，较小的，更好（SB）的类型和MRR的是更高的，更好的（乙肝）型）不等加权因子（千瓦：80，材料去除率：20）已选择。首先，TM是用于确定最佳多元质量特性的工艺参数（即最小和最大材料去除率千瓦）。输出（最佳参数值）从TM进一步作为核心价值在RSM。二阶反应模型为千瓦，已开发出MRR的执行实验使用中央旋转组合设计（CCRD）矩阵20。的Minitab软件已用于计算多目标的最终结果优化。多目标优化的结果利用田口质量损失函数只也已从比较的结果混approach.n本文混合田口方法与响应曲面法（TMRSM）方法已用于开发响应模型和优化人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展，由此产生了实时智能控制这一新的领域。在数控技术领域，实时智能控制的研究和应用正沿着几个主要分支发展：自适应控制、模糊控制、神经网络控制、专家控制、学习控制、前馈控制等。例如在数控系统中配备编程专家系统、故障诊断专家系统、参数自动设定和刀具自动管理及补偿等自适应调节系统，在高速加工时的综合运动控制中引入提前预测和预算功能、动态前馈功能，在压力、温度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使数控系统的控制性能大大提高，从而达到最佳控制的目的。2.2功能发展方向(1)用户界面图形化用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前INTERNET、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。(2)科学计算可视化科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语言表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。(3)插补和补偿方式多样化多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、样条插补(A、B、C样条)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。(4)内装高性能PLC数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形图或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能。编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实例，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。(5)多媒体技