📄 17-无心磨削工艺参数的优化.m__.htm
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<html><head><title>MATLAB.rar 17-无心磨削工艺参数的优化.m</title>
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<p><a href=http://www.pudn.com>www.pudn.com</a> > <a href="http://www.pudn.com/downloads111/sourcecode/graph/detail461284.html">MATLAB.rar</a> > 17-无心磨削工艺参数的优化.m</p><!-- saved from http://www.pudn.com -->
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<pre name="code" class="m">
% 无心磨削工艺参数优化(调用wxmx_f和wxmx_g)
% 1----主程序
% 设计变量
% x(1)----工件线速度(m/min);
% x(2)----工件轴向进给量(mm/r);
% x(3)----磨削深度(mm).
% 设计变量的初始值
x0=[60;5.3;0.016];
% 设计变量的下界与上界
vlb=[12.241;3.047;0.002];
vub=[88.579;7.621;0.030];
% 如果没有设计变量边界限制，则边界参数lb,ub定义为空矩阵符号“[ ]”
% 六个线性不等式约束(g6、g7、g8、g9、g10、g11)中设计变量的系数矩阵
a=zeros(6,2);
a(1,1)=-1;a(2,1)= 1;
a(3,2)=-1;a(4,2)= 1;
a(5,3)=-1;a(6,3)= 1;
% 六个线性不等式约束中常数项列阵
b=[-12.241;88.579;-3.047;7.621;-0.002;0.030];
% 调用多维约束优化函数
% 等式约束参数Aeq,beq定义为空矩阵符号“[ ]”
[x,fn]=fmincon(@wxmx_f,x0,a,b,[],[],vlb,vub,@wxmx_g);
fmax=1e3*x(1)*x(2)*x(3);
disp ' '
disp ' ******** 计 算 结 果 ********'
disp ' '
disp ' ******** 无心磨削工艺参数的最优解 ********'
fprintf (1,' 工件线速度 vw = %3.4f m/min \n',x(1))
fprintf (1,' 工件轴向进给量 fa = %3.4f mm/r \n',x(2))
fprintf (1,' 磨削深度 t = %3.4f mm \n',x(3))
fprintf (1,' 金属切除率 fmax = %3.4f mm^3/min \n',fmax)
disp ' '
% 调用三维约束优化非线性约束函数(wxmx_g)计算最优点x*的性能约束函数值
g=wxmx_g(x);
disp ' ======== 最优点的性能约束函数值 ========'
fprintf (1,' 表面粗糙度限制条件 g1 = %3.4f \n',g(1))
fprintf (1,' 防止磨削烧伤限制条件 g2 = %3.4f \n',g(2))
fprintf (1,' 磨轮耐用度限制条件 g3 = %3.4f \n',g(3))
fprintf (1,' 磨床主电机功率限制条件 g4 = %3.4f \n',g(4))
fprintf (1,' 工件轴向速度限制条件 g5 = %3.4f \n',g(5))
disp ' '
disp ' ======== 最优点的边界约束函数值 ========'
fprintf (1,' 工件线速度最小值 g6 = %3.4f \n',12.241-x(1))
fprintf (1,' 最大值 g7 = %3.4f \n',x(1)-88.579)
fprintf (1,' 工件轴向进给量最小值 g8 = %3.4f \n',3.047-x(2))
fprintf (1,' 最大值 g9 = %3.4f \n',x(2)-7.621)
fprintf (1,' 磨削深度最小值 g10 = %3.4f \n',0.002-x(3))
fprintf (1,' 最大值 g11 = %3.4f \n',x(3)-0.03)
% 2----目标函数(wxmx_f)
function f=wxmx_f(x);
% 金属切除率(mm^3/min)最大化
f=1e3/(x(1)*x(2)*x(3));
% 3----非线性不等式约束函数(wxmx_g)
function [g,ceq] = wxmx_g(x);
hd=pi/180;
% 约束条件1-工件表面最大高度不超过表面粗糙度要求限制条件
Bw=28; % 工件宽度(mm);
dw=55.56; % 工件直径(mm);
dr=500; % 导轮直径(mm);
Rz=2; % 表面粗糙度(微米);
Kh=80; % 表面粗糙度系数;
u=0.22; % 磨轮切削刃平均间隔(mm);
Lmd=53; % 磨轮磨刃半顶角(度);
n=1300; % 磨轮转速(r/min);
v=1e-3*pi*dr*n; % 磨轮线速度(m/min);
g(1)=1.36*Kh*u^1.2*(x(1)*x(2)/(tan(Lmd*hd)*v*Bw))^0.4*(1/dr+1/dw)^0.2-Rz;
% 约束条件2-防止磨削烧伤限制条件
Cb=1920; % 磨削烧伤临界系数(m.mm/min);
g(2)=(v-x(1))*x(3)^0.5*(dr*dw/(dr+dw))^0.5-Cb;
% 约束条件3-磨轮耐用度限制条件
Ct=2550; % 工件材料系数;
Tb=30; % 磨轮耐用度适用值(min);
g(3)=Tb-Ct*dw^0.6/(x(1)*x(2))^1.82/x(3)^1.1;
% 约束条件4-磨床主电机功率限制条件
Pc=13; % 磨床主电机功率(kW);
nu=0.95; % 磨床主电机到主轴之间的传动效率;
Tb=30; % 磨轮耐用度适用值(min);
g(4)=0.0358*(1e3*x(1)*x(2)*x(3)/pi)^0.7-nu*Pc;
% 约束条件5-工件轴向速度限制条件
vam=2000; % 工件轴向速度最大值(mm/min);
g(5)=1e3*(x(1)*x(2))/(pi*dw)-vam;
% 没有非线性等式约束条件
ceq=[];
% 4----计算结果分析
disp ' ******** 磨削工艺参数的凑整解 ********'
dw=55.56; % 工件直径(mm);
dr=500; % 导轮直径(mm);
hd=pi/180;
alf=atan(x(2)/(pi*dw)); % 导轮偏角(rad)
nr=1e3*x(1)/(pi*dr*cos(alf)); % 导轮转速(r/min)
nrj=[13 17 23 30 40 53 71 94]; % 磨床导轮的八级转速
for i=1:8
if nr<=nrj(i)
nrd=nrj(i-1);break % 确定导轮转速
end
end
vwz=1e-3*pi*dr*nrd*cos(alf); % 工件线速度凑整解(m/min)
fnz=(pi*dr*nrd*cos(alf))*(pi*dw*tan(alf))*x(3); % 金属切除率凑整解
alfy=2.50;nry=30;ty=0.01; % 原精磨工艺参数
fay=pi*dw*tan(alfy*hd); % 原工件轴向进给量(mm/r)
vwy=1e-3*pi*dr*nry*cos(alfy*hd); % 原工件线速度(m/min)
fny=1e3*vwy*fay*ty; % 原金属切除率(mm^3/min)
fprintf (1,' 磨床导轮偏角 alf = %3.4f 度 \n',alf/hd)
fprintf (1,' 导轮转速 nr = %3.0f r/min \n',nrd)
fprintf (1,' 工件线速度 vwz = %3.4f m/min \n',vwz)
fprintf (1,' 金属切除率凑整解 fnz = %3.4f mm^3/min \n',fnz)
disp ' '
disp ' ******** 原磨削工艺参数 ********'
fprintf (1,' 原磨床导轮偏角 alfy = %3.4f 度 \n',alfy)
fprintf (1,' 原导轮转速 nry = %3.0f r/min \n',nry)
fprintf (1,' 原工件线速度 vwy = %3.4f m/min \n',vwy)
fprintf (1,' 原工件轴向进给量 fay = %3.4f mm/r \n',fay)
fprintf (1,' 原工件磨削深度 ty = %3.4f mm \n',ty)
fprintf (1,' 原金属切除率 fny = %3.4f mm^3/min \n',fny)
disp ' '
fprintf (1,' 新旧工艺金属切除率之比 fnb = %3.4f \n',fnz/fny)
fprintf (1,' 金属切除率提高率 fnv = %3.4f \n',(fnz-fny)/fny)
</pre>
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