人工神经网络技术在板料激光弯曲中的应用.pdf.pdf

维普资讯
第卷第期激光技术...
年月,
文章编号:———
人工神经网络技术在板料激光弯曲中的应用
王秀风,吕晓东,陈光南,胡世光
.北京航空航天大学机械工程及自动化学院,北京;.中国科学院力学研究所,北京
摘要:基于人工神经网络基本理论,建立在板料激光弯曲中预测材料表面最高温度、弯曲角度的网络模型。借
助于仿真软件中的神经网络工具箱作为开发平台,将试验样本数据和经过试验验证的数值计算结果作为补充
的样本数据用于网络的训练,利用训练好的网络对非线性的样本数据规律进行拟合,实现激光加工工艺参数的
优化,为实际生产和加工提供有效的依据。
关键词:人工神经网络;板料激光弯曲;表面最高温度;弯曲角度
中图分类号:.: 文献标识码:

,￡—,—,—
..,,
;. ,
, ,
: ,
.
.
.
: ; ; ;
从而进一步提高板料激光弯曲的成形效率。目前,有
引言
学者将人工神经网络技术引入到板料激光弯曲工艺参
板料激光弯曲是利用激光作为热源使金属板料发数的优化中,通过一定数量的试验数据及数值计算结
生热塑性变形的一种新的柔性成形加工方法,是激光果作为样本数据,通过搭建的网络模型,预测了板料激
非熔凝加工的新的应用领域。通过调整激光加工工艺光弯曲角度。但是为了减少试验量而采用的数值模
参数可以控制热作用区域内的变形程度,从而控制弯拟计算结果作为补充的样本数据应该具有足够高的精
曲变形的大小和方向。由于不用模具,不存在随之而度,才能保证网络训练的精度。作者用镍铬一镍硅热电
来的模具制作费、制作周期、磨损、润滑等问题,特别适偶作为传感器来测量与激光扫描线相对应的板料下表
合于形状简单的单件、小批量工件的弯曲成形,还可以面温度变化的规律,
对一些形状特殊或尺度微小、难以采用其它加工方法元软件进行模拟计算的结果进行比较,然后分析判断,
加工的简单工件的弯曲成形,因此,它在航空航天、仪通过计算的模型得到板料激光弯曲中材料表面最高温
器仪表及各种机车车辆的样机生产中,具有广阔的应度和弯曲角度,作为网络训练补充的样本数据,将试验
用前景¨。结果、数值模拟和人工神经网络技术有机地结合在一
在应用板料激光弯曲工艺时,直接面临的困难是起,开展板料激光弯曲中工艺参数的优化研究,既大大
如何面对加工过程中影响因素多、耦合作用非常复杂节省了人力、物力和时间,又符合目前学术发展的新趋
的非线性热物理过程选取优化的激光加工工艺参数, 势。研究目标的实现必将推动板料激光弯曲应用领域
以便于在表面不熔化的条件下,得到最大的弯曲角度, 的实用进程。
基金项目:国家自然科学基金资助项目;航空人工神经网络模型的建立
基础科学基金资助项目
人工神经网络是由若干神经元按照一定的规则连
作者简介:王秀凤一,女,博士,副教授,主要从事塑
性成型工艺、激光加工及其计算机应用方面的研究。接成网络,并让网络中各神经元的连接权按一定的规
—: . 则变化。其实质是完成由输入空间到输出空间的映
收稿日期:——;收到修改稿日期:——射。单个神经元的简单功能经过连接复合后,整个网
维普资讯
第卷第期王