滚齿加工过程碳排放定量计算模型及其优化方法

doi:10.16731/j.cnki.1671-3133.2018.10.004

现代制造工程 ›› 2018, Vol. 457 ›› Issue (10): 23-30.doi: 10.16731/j.cnki.1671-3133.2018.10.004

滚齿加工过程碳排放定量计算模型及其优化方法

郑楚威, 阎春平, 曹卫东

重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆 400044

收稿日期:2017-04-17 出版日期:2018-10-20 发布日期:2019-01-07
作者简介:郑楚威,硕士研究生,研究方向为智能制造系统与装备、绿色制造及制造系统工程等。阎春平,通信作者,教授,博士,研究方向为智能制造系统与装备、绿色制造及制造系统工程等。曹卫东,博士研究生,研究方向为智能制造系统与装备、绿色制造及制造系统工程等。E-mail:20140702120@cqu.edu.cn;ycp@cqu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(51575071)

Gear hobbing process carbon emission quantitative calculation model and its optimization

Zheng Chuwei, Yan Chunping, Cao Weidong

State Key Lab of Mechanical Transmission,Chongqing University,Chongqing 400044,China

Received:2017-04-17 Online:2018-10-20 Published:2019-01-07

摘要/Abstract

摘要： 针对滚齿加工过程中的碳排放定量计算问题,提出了一种滚齿加工过程碳排放定量计算模型及其优化方法。对滚齿加工过程中的物料、能源消耗和碳排放特性进行定量分析,以零件和零件加工时间为单位对各类碳排放量进行分摊,完成批量生产中对单个齿轮碳排放的定量计算;建立以完工时间和加工质量等为约束,以滚齿加工的主轴转速和进给量为优化变量,以碳排放量和加工成本为优化目标的多目标优化模型;采用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)进行优化求解,旨在碳排放量得到较大改善的同时可以降低加工成本,通过仿真计算验证了定量计算模型及优化方法的可行性。

关键词: 滚齿加工, 定量计算, 遗传算法, 碳排放

Abstract: Aiming at the gear hobbing machining process quantitative calculation problem,a gear hobbing process carbon emission quantitative calculation model and its optimization are proposed.The characteristics of material,energy consumption and carbon emissions in gear hobbing machining are analyzed,to share all kinds of carbon emissions with parts and parts processing time as the unit,complete a single gear quantitative calculation of carbon emissions.Considering the complete time and processing quality constraints,a multi-objective optimization model is established,which takes gear hobbing spindle speed and feed as the variables,the carbon emission and finished cost as the optimization objectives.Genetic Algorithm(GA) is designed to solve the optimization model,which has improved the carbon emission at the same time reduced the processing cost.A simulation experiment case is performed to verify the feasibility of the carbon emission quantitative calculation model optimization method.

Key words: hobbing process, quantitative calculation, genetic algorithm, carbon emission

中图分类号:

TG659

郑楚威, 阎春平, 曹卫东. 滚齿加工过程碳排放定量计算模型及其优化方法[J]. 现代制造工程, 2018, 457(10): 23-30.

Zheng Chuwei, Yan Chunping, Cao Weidong. Gear hobbing process carbon emission quantitative calculation model and its optimization[J]. Modern Manufacturing Engineering, 2018, 457(10): 23-30.

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滚齿加工过程碳排放定量计算模型及其优化方法

Gear hobbing process carbon emission quantitative calculation model and its optimization

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