CAD/CAE/CAPP/CAM
现代制造工程（Modlem ManufacturingEngineering）
2015年第4期
基于MATLAB轴承无心磨削工艺参数的优化
孙伟，赵恒华，杨洪波，杨世彬
（辽宁石油化工大学机械工程学院，抚顺113001）
摘要：轴承零件对磨削技术和加工工艺要求很高，且生产效率低、成本高。为了得到满足条件的轴承零件，建立轴承零件无心磨削的数学模型，并应用MATLAB软件中的fmincon函数和遗传算法分别对工艺参数（工件线速度、磨轮线速度、径向进给量)进行求解优化，通过两种算法的结果对比选择一组更优的工艺参数进行生产验证，结果证明该组参数能使生产率大幅增加、生产成本显著下降。
关键词：轴承零件；无心磨削；工艺参数；MATLAB优化设计
中图分类号：TG58文献标志码：A文章编号：1671—3133（2015)04—0065—05
Processparametersoptimization of bearingcenterless
grinding based on MATLAB
Sun Wei,Zhao Henghua, Yang Hongho,Yang Shibin
(School of Mechanical EngineeringLiaoning Shihua University,Fushun 113001,Liaoning,China）
Abstract : Bearing parts in the production process of grinding technology and processing requirements are high , and low production efficiency,high cost. In order to obtain the bearing parts to meet the conditions ,to establish the mathematical model of bearing parts of centerless grinding ,so the application of fmincon function in the MATLAB and genetie algorithm are used to process pa -rameters ( the workpiece speed , grinding wheel line speed , the radial feed ) to solve the optimization ,by comparing the two kinds of algorithm results to select a set of better technology parameters ,the parameters of the productivity increase , greatly reduced pro-duction cost.
Key words : bearing parts ; centerless grinding ; process parameter ; MATLAB optimization
0引言
轴承套圈、滚子和滚针等零件的各表面，除端面外都采用无心磨的方式磨削。无心磨削是一种精密、高效的加工方法，如果其工艺参数选取不当，将会导致加工精度达不到要求、废品率增加，进而导致费用与消耗的上升、生产率下降"：因此如何在保证质量的前提下，进行高生产率和低成本的无心磨削，在轴承零件加工中就显得尤为突出[23]
伴随着计算机的高速发展，最优化理论与方法的进步，为解决实际最优化问题的软件也在飞速发展。其中,MATLAB软件已成为最优化领域中应用最广的软件之一[4]
采用MATLAB最优化计算，具有编程工作量小初始参数输入简单及符合工程设计语言等优点，对于
→辽宁省自然科学基金项目（20052211）
无心磨削工艺参数优化是一种行之有效的方法[3] 本文以轴承内圈沟道加工为例，通过建立无心磨前模型.并结合MATLAB来探索无心磨削工艺参数最优化的新思路。
1无心磨削的模型建立 1.1最优化设计参数的选取
轴承零件在切人式无心磨削加工中，生产率和生产成本主要取决于工件的线速度（m/s）、磨轮线速度vc（m/s）和径向进给量f(um/r）（轴向进给量f.相当于切人式无心磨削中的磨削宽度6），加工质量还受到表征磨削特征的前、后支承角（°）和62（°）的约束影响，切入式无心磨削模型如图1所示。
为此，选取这五个工艺参数作为设计变量： X=[x,x2,x3,x,x]=[,f,,]
65