數(shù)控電火花線切割加工參數(shù)優(yōu)化的新技術(shù)

1、線切割加工參數(shù)優(yōu)化的新方法線切割加工參數(shù)優(yōu)化的新方法新余學(xué)院機(jī)電工程系黃小英【摘要摘要】本文提出了基于決策樹分類器和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控線切割加工工藝參數(shù)尋優(yōu)的新方法。根據(jù)已有的樣本訓(xùn)練數(shù)據(jù)建立分類和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類型，針對要求的加工目標(biāo)；通過對分類規(guī)則的提取，生成預(yù)測數(shù)據(jù)集，結(jié)合建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，迅速準(zhǔn)確的預(yù)測出對應(yīng)的加工工藝參數(shù)?！娟P(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】線切割線切割數(shù)控?cái)?shù)控分類器分類器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化參數(shù)優(yōu)化1前言前言在電火花線切割加工中各項(xiàng)

2、加工參數(shù)相互關(guān)聯(lián)制約有些相互矛盾，其中最突出的問題是工具電極的損耗。依靠操作人員的技能和經(jīng)驗(yàn)很難有效的選取合適的加工參數(shù)無法獲得最佳的加工效果和加工穩(wěn)定性。由于加工過程的復(fù)雜性、系統(tǒng)的非線性和加工參數(shù)變化而引起的時變性等很難建立數(shù)學(xué)模型，無法得到有效的規(guī)則為了獲得更理想的加工效果實(shí)現(xiàn)更有效的優(yōu)化控制加工過程本文提出了用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，采用基于決策樹規(guī)則和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建電火花線切割加工過程的模型實(shí)現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化，從而達(dá)到預(yù)定的加工目的。2優(yōu)化算法

3、：優(yōu)化算法：本文基于決策樹規(guī)則和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的線切割加工參數(shù)優(yōu)化算法流程圖可以表示為圖1所示。2.12.1生成決策樹規(guī)則：生成決策樹規(guī)則：建立如圖1所示的分類模型。設(shè)數(shù)據(jù)樣本集為S，其所有屬性列為（V1V2……，Vnj：C），其中C表示加工的目標(biāo)或要求，其值一般是連續(xù)的，從取值的意義無法形成具有分類功能的類別，并且決策樹分類器要求類別屬性必須是離散型，故需對其進(jìn)行泛化處理，本文采用自然分割法對類別屬性進(jìn)行泛化。V1—Vn對應(yīng)著加工參數(shù)，

4、它們的取值也以連續(xù)型居多并不利于進(jìn)行深入的分析，所以在建立分類模型之前，對連續(xù)型的屬性也要進(jìn)行泛化。圖1結(jié)束提取參數(shù)結(jié)果代入模型預(yù)測生成預(yù)測數(shù)據(jù)集提取預(yù)測規(guī)則集建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型生成決策樹分類器輸入樣本開始3數(shù)控線切割實(shí)例：數(shù)控線切割實(shí)例：本文在DK7716數(shù)控放電線切割加工機(jī)床上，以皂化油乳化液為工作介質(zhì)，工件材料為CrWMn模具鋼等，鉬絲電極直徑Φ0.15mm，走絲速度79ms條件下進(jìn)行線切割加工，采集的狀態(tài)參數(shù)分別為：電流I(A)放

5、電脈沖寬度ton(us)。工件厚度TH(mm)時的電極損耗EX（mmmin）。部分樣本數(shù)據(jù)如下：表1樣本數(shù)據(jù)電流I(A)放電脈沖寬度ton(us)工件厚度TH(mm)電極損耗EX（mmmin）3.08100.00393.012200.00493.025500.00523.030100.00615.08200.00465.012500.00515.025200.00545.030500.00696.512100.00496.525200.

6、00556.545100.00696.560200.0085加工目標(biāo)是對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)定后，使切割后的電極損耗值為0.0047。誤差限土0.0002類別屬性到列EX離散化為取值區(qū)間；（0.003，0.005）(0.0050.007)(0.0070.009)工藝參數(shù)屬性列ton離散化為取值區(qū)間：（020）(2040)(4060)。首先，建立決策樹分類模型，提取出規(guī)則：1)if(ton=(020)&TH=10|20)thenEX=(0.

7、0030.005)2)if(ton=(020)&TH=50)thenEX=(0.0050.007)3)if(ton=(2040)thenEX=(0.0050.007)4)if(ton=(4060)&TH=10)thenEX=(0.0050.007)5)if(ton=(4060)&TH=10|30)thenEX=(0.0070.009)0.0047落入?yún)^(qū)間（0.0030.005），由以上的分類規(guī)則得出預(yù)測規(guī)則集T。為規(guī)則I0，將規(guī)則集中的