第1期 2018年1月
组合机床与自动化加工技术
Modular MachineTool &Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2018)01=0004=04
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2018.01.002
No.1 Jan.2018
基于模糊层次分析法的高速切削速度优选研究
张世伟，汪永超，袁彪
（四川大学制造科学与工程学院，成都610065）
摘要：切削速度的选择，是发挥高速切削优势的决定性因素之一。如何科学选择切削速度是一个复杂的决策问题。考虑到决策者主观判断的模糊性，提出了一种基于模糊层次分析的高速切削速度优选方法。通过分析高速切削速度的影响因素，建立了一种两级结构多目标优化模型，为了较好地体现主观评价人员对于指标间重要关系的理解，采用三角模糊数建立判断矩阵求解权重值。结合某加工中心航空发动机涡轮叶片切削速度优选案例，验证了模糊层次分析法在高速切削速度优选中的可行性。
关键词：高速切削：切削速度：模糊层次分析法：三角模糊数
中图分类号：TH162;TG65
文献标识码：A
Research on High Speed Cutting Speed Optimization Based on FAHP
ZHANG Shi-wei, WANG Yong-chao, YUAN Biao
(School of Manufacturing Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China)
Abstract : The choice of cutting speed is one of the decisive factors of high speed cutting- How to select the cutting speed is a complex decision problem. Considering the fuzziness of the subjective judgment of the de cision maker, a new method based on fuzzy analytic hierarchy process is proposed. Through the analysis of factors affecting the cutting speed of high-speed cutting, the multi-objective optimization model is established for the two stage structure, in order to better reflect the subjective evaluation of staff understanding of the important relationship between the indicators, established by using triangle fuzzy number judgment matrix to solve the weight value. The feasibility of the fuzzy analytic hierarchy process (AHP) in the optimization of the high speed cutting speed is verified by a case study on the optimization of the cutting speed of the turbine blade.
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0引言
随着工业现代化的快速发展，零件的形状越来越复杂，精度要求越来越高，高速切削也就变得越来越重要。高速切削已成为21世纪机械制造业一场具有深远影响的技术革命。切削速度是切削用量三要素之一，切削速度与切削力的关系决定了切削过程中所消耗的功率和加工工艺系统的变形，同时，切削力还直接影响切削热的产生，并进一步影响刀具的磨损、破损、刀具耐用度等，对加工精度和加工质量有着直接的影响。文献[2]指出，在切削速度较低的情况下，切削力随转速的增加而升高，但达到某一临界速度值后，随着转速继续增大，切向切削分力反而下降。由此，如何达到高速切削的低成本、高效率、低消耗、高质量取决于切削速度的选择。
目前，对切削速度的选择研究比较有限，M.Alber 收稿日期：2017-03-09；修回日期：2017-04-11
*基金项目：国家“十一五"科技支撑计划项目（2006BAC02A02）
ti[3]以及K.Wu[4]等人主要从高速切削参数的优化进行了研究，没有更进一步对切削速度的选择进行深入的研究，牛印宝等采用层次分析法和灰色关联分析法以绿色制造为准则对切削速度进行选择[3]，郭建英等基于刀-屑摩擦与切削速度关联模型的切削力数值分析进行选择[6]。前者的研究没有考虑层次分析方法的收敛性，后者没有综合考虑各个指标对切削速度的影响。而模糊层次分析法在多目标单指标的优化选择中取得了大量成果，例如：王化吉等人运用模糊层次分析法对汽车操纵稳定性进行分析评价7了，李磊等人运用模糊层次分析法对机械材料选择进行分析优化1，很少有人将这种方法运用在高速切削速度的优选研究中。所以，本文在前人研究的基础上，将模糊层次分析法运用到高速切削速度的选择上来，就高速切削最优切削速度与最短加工时间，最低生产成本，最少能源消
作者简分粥数据985—），男，山西析州人，四川大学硕士研究生，研究方向为计算机数控技术及工业设备自动化，（E－mail)1004116624@qq-
com。