基于BP网络的中速走丝切割加工参数优选研究.doc

基于BP网络的中速走丝切割加工参数优选研究
摘要:为了提高电火花线切割的工艺精度和加工效率,提出基于BP神经网络的中速走丝二次切割加工参数优选方法。通过对中速走丝两次切割过程进行正交试验,且在二次切割加工参数中加入二次切割的偏移量,进一步基于BP网络的中速走丝切割加工参数优选研究
摘要:为了提高电火花线切割的工艺精度和加工效率,提出基于BP神经网络的中速走丝二次切割加工参数优选方法。通过对中速走丝两次切割过程进行正交试验,且在二次切割加工参数中加入二次切割的偏移量,进一步分析各因素对加工表面粗糙度和加工速度的影响,得出二次切割的最佳参数组合,最后运用BP神经网络构建加工参数优选模型并对实验结果进行分析。实验结果表明,该方法具有较高的预测精度,能够实现加工参数的优化选择,在实际生产过程中具有重要的参考作用。
关键词:中速走丝线切割;正交试验;二次切割;偏移量;BP神经网络
中图分类号:TG484文献标识码:A
Abstract:InordertoimprovetheprocessprecisionandprocessingefficiencyofWEDM,thispaperproposeanoptimizationmethodoftwice-cutprocessparametersinmedium--speedlinecuttingprocess,andtheoffsetoftwice-cutisaddedtotheprocessingparameterstofurtheranalyzetheinfluenceofvariousfactorsonthesurfaceroughnessandprocessingspeed,andtheoptimalparametercombinationoftwice-,theBPneuralnetworkisusedtoconstructthemodelofprocesspredictiontoobtaintheoptimizationofprocessingparameters,,whichhasanimportantreferenceroleintheactualproductionprocess.
Keywords:medium-speedlinecutter;orthogonaltest;twice-cut;offset;BPneuralnetwork
近年来,电火花线切割加工技术开始飞速发展,传统的电火花线切割按照运丝速度分快速和慢速走丝电火花线切割[1],后来又衍生出新型的中速走丝线切割技术,因其独特的加工优势——高精度低粗糙度的工艺效果,中速走丝电火花线切割技术受到人们的研究与应用。由于传统的一次切割加工质量和加工效率不尽人意,因此在一次切割的基础上进行二次切割,能够提升中速走丝线切割的加工品质和加工效率。中速走丝电火花线切割是一个复杂的多参数影响随机过程,存在一定的非线性关系,难以用数学方法准确建模,而且在电火花线切割实现过程中,加工参数的选择是电火花线切割加工技术中的重点,其选择是否合适将直接影响加工工艺指标,所以需要一种有效的方法来解决这个非线性问题,从而获得更好的加工精度。
人工神经网络技术的兴起,能够较好地解决非线性映射的问题,为中速走丝线切割加工参数选择的研究提供了方向,而且可以探索加工技术的规律,推动机理研究的进展[4][5][6]。BP神经网络是一种适用于非线性系统的多层前馈神经网络,具有较好的泛化能力和学****能力,而且建模过程比较简易,非常适用于建立线切割工艺参数与加工指标之间关系的非线性模型,因此本文选择BP神经网络来对线切割加工技术进行研究。
本文首先采用正交实验法[7]先后对一次切割和二次切割的工艺参数进行初步筛選研究,然后利用二次切割的正交试验数据建立BP神经网络模型来进行学****和训练,通过迭代优化网络模型参数来建立适用于加工工艺参数与工艺指标之间非线性关系的加工参数预测模型,从而对加工参数的优化[8][9][10]选择给予重要的参考价值。工艺指标为表面粗糙度和加工速度,工艺参数为工件厚度、脉冲宽度、脉间脉宽比、电流和运丝速度。
1中速走丝单次切割正交实验

线