考慮質量和能耗的陶瓷拋光工藝參數(shù)仿真與優(yōu)化.pdf

1、在整個瓷磚拋光生產線中陶瓷拋光機是最重要的加工設備，瓷磚經過拋光加工后表面具有平整光亮的特點。瓷磚拋光的質量主要取決于拋光機工藝參數(shù)的制定，然而生產過程中普遍存在由于工藝參數(shù)設置不當造成漏拋、返拋的現(xiàn)象。同時陶瓷拋光機是高能耗設備，占據(jù)了30％～40％的拋光生產線電力成本，而傳統(tǒng)陶瓷拋光機工藝參數(shù)的制定大多建立在改善瓷磚表面加工質量和提高拋光的生產效率等問題上，缺乏能源消耗過程的考慮，導致能源損耗大、利用率低。節(jié)能降耗一直是陶瓷生產企業(yè)

2、關注的焦點，工藝參數(shù)是控制生產質量和能耗的關鍵，基于參數(shù)的優(yōu)化尋求滿足拋光質量最好與能耗最小的節(jié)能方式不僅可為陶瓷企業(yè)節(jié)省成本提高收益，更為我國節(jié)能減排事業(yè)提供切實的技術基礎。
　　本文以新型擺動式陶瓷拋光機為原型，針對瓷磚拋光過程中質量與能耗的相互關系展開研究，建立了以瓷磚進給速度、磨頭角速度、磨頭壓強以及橫粱擺動頻率為控制變量的拋光質量模型與加工能耗模型，然后基于上述模型分別構建質量最優(yōu)的單目標與既考慮質量又考慮能耗的多目標工

3、藝參數(shù)優(yōu)化模型，并使用遺傳算法對其進行優(yōu)化，以分析兩目標之間存在的差異與聯(lián)系。，本文主要研究內容如下:
　　1.介紹了陶瓷拋光機的主要組成部件以及其工作原理，包括瓷磚輸送部件、橫梁擺動部件、磨頭組件。接著分析了磨塊的材料特性，介紹不同粒度號與組織號的磨塊在拋光過程的作用和特點。
　　2.從拋光機的加工機理出發(fā)，構建了磨塊上任一點的運動學方程;基于壓痕斷裂力學理論研究了不同粒度號與磨粒垂直方向磨削深度之間的關系，以適應磨粒在一

4、定壓強下壓入磚面的實際情況。結合運動學方程和磨削深度理論建立了以瓷磚表面高度方差為評價指標的質量模型;利用MATLAB軟件對模型進行仿真分析，探討了不同運動參數(shù)對磨削質量的影響規(guī)律。
　　3.根據(jù)壓痕斷裂力學理論，分析了磨粒在不同壓強下對瓷磚產生橫向裂紋的特征尺寸，計算出磨粒加工過程中磚面去除的體積;根據(jù)脆性材料去除機理研究產生單位去除體積所需的能耗，結合前面建立運動方程與單位體積能耗建立以瓷磚表面能耗總和為評價指標的能耗模型。同