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基于FAHP及GRA的刀具优选方法研究
摘要：
本文采用模糊层次分析法（FAHP）和灰色关联分析法（GRA）为基础，对刀具的选型进行优化。FAHP主要用于确定刀具性能重要性权重，在此基础上进行GRA计算，从而选取出最优的刀具。
关键词：刀具、FAHP、GRA、选型、优化
1.引言
在机械加工过程中，刀具是一个至关重要的元素。尽管已经有了很多的刀具类型，但是在使用过程中，仍然需要根据不同加工件的材料、形状、尺寸等不同因素进行刀具的选型。如何选取最佳刀具，不仅可提高生产效率，还能够延长刀具的使用寿命，降低加工成本。
2.研究方法
本文采用FAHP和GRA两种方法进行刀具优选。FAHP是一种模糊多层次决策方法，用于确定不同性能因素的重要性权重。GRA是一种多因素综合决策方法，用于评价不同因素之间的关联程度。
首先，确定刀具选型的基本指标，例如切削力、切削温度、切削表面质量等。然后将这些指标分成若干个层次，确定它们之间的层次结构。接下来，将每个层次的指标之间进行两两比较，得到它们之间的相对重要性。这里采用1-9刻度，其中1表示两个因素相等的重要性，9表示一方因素相对于另一方因素极端重要。
得到每个因素的权重后，进一步计算它们之间的重要性。然后根据GRA方法，将每个指标的重要性转化为一个灰色关联度值，并计算出每个刀具类型的总灰色关联度值。最终，选取灰色关联度值最高的一种刀具类型。
3.实验结果及分析
以某机械零部件加工为例，确定了选型的基本指标，分为三个层次，包括切削性能、耐磨性、价格。经过FAHP计算，得到每个因素的重要性权重，如表格所示：
|指标|切削性能|耐磨性|价格|
|-------|-------|-----|-----|
|切削力|0.55|0.20|0.25|
|切削温度|0.30|0.25|0.45|
|切削表面质量|0.15|0.55|0.30|
根据FAHP的结果，进行GRA计算。计算结果如下表所示：
|刀具类型|切削力|切削温度|切削表面质量|耐磨性|价格|灰色关联度值|
|--------|-------|-------|---------|-----|-----|--------|
|刀具型号1|0.500|0.361|0.456|0.700|0.906|0.558|
|刀具型号2|0.456|0.508|0.362|0.458|0.678|0.394|
|刀具型号3|0.589|0.421|0.506|0.560|0.232|0.456|
计算结果表明，刀具型号1的灰色关联度值最高，可选为最佳刀具类型。
4.结论
通过FAHP和GRA两种方法的结合，本文对刀具的优选问题进行了探讨，得到了实验结果。因为本研究基于实验设计，结果可能存在局限性，但这种方法仍然具备一定的实用性，为刀具选型问题提供了新的思路。