第6期 2017年6月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)06013403
DOI:10. 13462/j. enki. mmtamt. 2017. 06. 034
No.6 Jun.2017
基于模糊数学与神经网络的刀具材料选择研究
雨
叶雷，汪永超，李磊，刘晓晨，唐
（四川大学制造学院，成都610045）
摘要：为了实现对刀具材料的自动选择，在深入解析了影响刀具材料选择的各项固素的情况下，对各项影响固素进行模糊化处理，得到其隶属度作为神经网络的输入。在研究了神经网络的结构及各项参数后，完成了神经网络的设计。继而通过模糊理论与神经网络算法的有机结合，得到一种刀具材料的自适应选择模型。经过实验验证，该模型能够模拟实际情况，对刀具材料的选择做出快速且准确的判断。
关键词：刀具材料；模棚化；隶属度；神经网络
中图分类号：TH142;TG506
文献标识码：A
Research on Cutting Tool Materials Selection Based on Fuzzy Mathematics and Neural Network
YE Lei, WANG Yong-chao,LI Lei,LIU Xiao-chen,TANG Yu
( College of Manufacture, Sichuan University, Chengdu 610045, China)
Abstract : In order to selecting cutting tool material automatically, in deep parsing of the various factors in-fluencing the cutting tool material selection, fuzzy processed the various factors, gained the membership as input of the neural network. After studying the structure and parameters of neural network, the design of neural network was completed. Then through organically combining the fuzzy theory and the algorithm of eaaae the model can simulate the actual situation, and make fast and accurate judgment of cutting tool materials se-lection
Key words: cutting tool material; fuzzy; membership; neural network
0引言
刀具在机械加工生产中扮演者重要角色，刀具切削性能的好坏，取决于构成刀具的材料、几何参数及其结构，其中刀具材料对刀具耐用度、加工效率和加工质量等的影响最大。因此，在加工时选择适合的刀具材料显得尤为重要
传统金属加工中，企业通常采用经验法、试切法以及查阅技术手册的方法进行刀具选择}，此方法需要工人积累足够的对刀具材料选择的经验，对人员要求较高，而实际加工中常存在技术员经验不足的情况3。到目前为止，对于刀具材料选择的理论方法有性能匹配分析、实例推理(4)、层次分析法(3)、模糊评判法等，但以上分析方法人工干预较多，并不能有效减少后期对操作人员的经验技术要求。目前国内外学者已经应用模糊分析方法与神经网络对刀具状态监测、刀具故障诊断、材料供应商选择“}、刀具加工参数选择"]等方面有了比较多的研究分析，而缺少刀具的材料选择方面的研究。因此，在前人研究基础上，综合模糊理论与神
收稿日期：20160816：修回日期：20161019
经网络的优势，尝试对刀具材料进行自动选择。
模糊理论的优势主要有易理解、样本要求低、可以应对不同数据类型[")，神经网络则具有精度高、干预少、自适应学习等特点，在处理非线性问题上具有很大优势。与其它方式相比，将模糊数学与神经网络相结合可以实现材料的自动化选择，有效降低对人员的技术经验要求。
1刀具材料选择需考虑的因素及影响分析
机械加工生产中，众多因素影响着刀具材料的选
择，并且，其中大部分因系的影响是非线性的、模糊的，因此，必须综合考虑各类情况，优化选择。刀具材料的选择，除了考患与工件材料相匹配的机械性能、物理性能、化学性能外，还要求有良好的经济性。
需要考虑的因素主要有：(1)工件性质
工件性质部分对刀具材料选择的影响最大。工件性质的主要内容有工件材料类别与工件热处理方式，影响方面主要有硬度、塑性、残余应力、物理化学性能等。
*基金项目：国家"十一五科技支撑计划项目（2006BA002A02）
作者简介：叶雷（1992—），男，江苏苏州人，四川大学预士研究生，研究领域为机械设计自动化、绿色制造，（E-mail)1161938172@q9-com 万方数据