Basic Information:

• Title: Multi objective optimization using different methods of assigning weights to energy consumption responses, surface roughness and material removal rate during rough turning operation（采用不同分配能量消耗响应、表面粗糙度和粗车削的材料去除率的加权优化多目标方法）
• Authors: Raman Kumar, Paramjit Singh Bilga, Sehijpal Singh
• Affiliation: Research Scholar, Department of Mechanical Engineering, I.K. Gujral Punjab Technical University, Jalandhar-Kapurthala, Punjab, India
• Keywords: Turning, multi objective optimization, energy consumption, power factor, energy efficiency, surface roughness, MRR, Taguchi-Method, AHP, TOPSIS, Entropy-Method
• URLs: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.06.077, GitHub: None

摘要：

• a. 本文的研究背景:
  • 研究焦点在于粗加工操作中能源消耗、表面粗糙度以及材料去除率的多目标优化。
• b. 过去的方法、问题及动机：
  • 为了在保持材料去除率的情况下减少能耗，已经进行了各种优化切削参数的研究。
• c. 本文中提出的研究方法：
  • 采用Taguchi L27正交数组分析方法，确定参数对MPCI的影响。
• d. 本文所采用的方法的任务和表现：
  • 通过AHP权重法，以最佳切削参数优化MPCI。

背景：

• a. 主题和特点：
  • 本文着重关注加工过程中的能源消耗率，其可以通过增加切削参数而显著降低。
• b. 历史发展：
  • 研究人员早已提出了一些节能策略和技术，朝着更加环保的机床方向发展，同时保证材料去除率。
• c. 过去的方法：
  • 使用Taguchi、RSM、TOPSIS和GRA方法，开发了多目标优化模型，同时优化各种响应，如工具寿命、切削力、表面粗糙度、功率消耗和能效等。
• d. 过去的研究不足：
  • 多目标优化模型中忽略了功率因数的贡献，需要在其中加入功率因数。
• e. 当前需要解决的问题：
  • 研究者建议应根据制造业的需求或给定过程的要求，确定每个响应参数的权重。

方法：

• a. 研究的理论基础：

  • 采用等重、AHP权重法和熵权法赋予响应的重要性。

• b. 文章的技术路线（逐步）：

  • 确定参数对MPCI的影响。
  • 采用TOPSIS技术对MPCI进行计算和优化。
  • 使用Taguchi方法进行最佳化。

  结论：

• a. 研究工作的重要性：

  • 研究结果有助于节能制造和系统性的节能方法的发展。

• b. 创新、表现和工作量：

  • 通过此方法实现了最佳的多目标优化。

• c. 研究结论（列出重点）：

  • 研究的结果表明，由于权值分配和优化方法的选择的不同，三种不同权值标准的MPCI均具有不同的最佳控制因素水平。

  本文重点研究了粗加工操作中的能源消耗、表面粗糙度和材料去除率的多目标优化。采用Taguchi L27正交数组分析方法，对鼻半径、切削速度、进给率和切削深度等输入参数以及它们之间的相互作用进行了研究，采用等重、AHP权重法和熵权法赋予响应的重要性。使用最佳方案的TOPSIS计算出多绩效综合指数(MPCI)，并采用Taguchi方法进行最佳化。结果表明，在AHP权重下，采用最佳切割参数，MPCI有319.72%的改善。可见权值分配和优化方法的选择在多目标优化决策中具有重要作用。本文提供了通过减少能耗同时保持高质量生产为目标来优化加工过程的全面回顾，以此降低环境影响并确保经济效益。