This paper deals with a new hybridization methodology of Grey integrated Harmony search algorithm (GR-HSA) for predictive modeling. Simultaneously, parametric optimization during drilling of Graphite reinforced epoxy composites using the TiAlN coated SiC drill. Three process constraints namely spindle speed (N), feed (F), and wt.% of Graphite (G%), varied at four discrete levels, and Taguchi-based L 16 orthogonal array used for experimentation. Machining performance is considered as material removal rate (MRR), thrust force (Th), torque (T), and surface roughness (Ra). A statistical model was established between input and output functions. Multiple performances are aggregated into an objective function known as Grey relation grade (GRG). Non-linear regression analysis inveterates the fitness function to the implementation of the Harmony search algorithm. The outcome revealed that the GR-HSA module shows the higher application potential with an improvement of 3.55% over the traditional GRA-Taguchi method. Further, high resolution scanning analysis was made to evaluate the quality of the drilled hole. The results inferred that spindle speed in the case of GR-HSA (2500 rpm) increases the temperature between the machining interface, which softens the polymeric material of the machining zone. This, in turn, gives a lower value of thrust force with improved surface finishing. The results of the scanning test demonstrate the feasibility of the GR-HSA hybrid method.

中文翻译：

---

基于田口灰色理论的和谐搜索算法 (GR-HSA) 用于聚合物复合材料钻孔的预测建模和多目标优化

本文讨论了一种用于预测建模的灰色综合和谐搜索算法 (GR-HSA) 的新混合方法。同时，使用 TiAlN 涂层 SiC 钻头在石墨增强环氧树脂复合材料钻孔过程中进行参数优化。三个过程约束，即主轴速度 (N)、进给 (F) 和石墨的重量百分比 (G%)，在四个离散水平上变化，以及用于实验的基于田口的 L 16 正交阵列。加工性能被视为材料去除率 (MRR)、推力 (Th)、扭矩 (T) 和表面粗糙度 (Ra)。在输入函数和输出函数之间建立了统计模型。多个性能聚合成一个目标函数，称为灰色关联等级 (GRG)。非线性回归分析将适应度函数与 Harmony 搜索算法的实现相结合。结果表明，GR-HSA 模块显示出更高的应用潜力，比传统的 GRA-Taguchi 方法提高了 3.55%。此外，还进行了高分辨率扫描分析以评估钻孔的质量。结果推断，在 GR-HSA (2500 rpm) 的情况下，主轴转速会增加加工界面之间的温度，从而软化加工区的聚合物材料。这反过来又提供了较低的推力值，并改善了表面光洁度。扫描测试的结果证明了 GR-HSA 混合方法的可行性。比传统的 GRA-Taguchi 方法高 55%。此外，还进行了高分辨率扫描分析以评估钻孔的质量。结果推断，在 GR-HSA (2500 rpm) 的情况下，主轴转速会增加加工界面之间的温度，从而软化加工区的聚合物材料。这反过来又提供了较低的推力值，并改善了表面光洁度。扫描测试的结果证明了 GR-HSA 混合方法的可行性。比传统的 GRA-Taguchi 方法高 55%。此外，还进行了高分辨率扫描分析以评估钻孔的质量。结果推断，在 GR-HSA (2500 rpm) 的情况下，主轴转速会增加加工界面之间的温度，从而软化加工区的聚合物材料。这反过来又提供了较低的推力值，并改善了表面光洁度。扫描测试的结果证明了 GR-HSA 混合方法的可行性。提供较低的推力值，并改善表面光洁度。扫描测试的结果证明了 GR-HSA 混合方法的可行性。提供较低的推力值，并改善表面光洁度。扫描测试的结果证明了 GR-HSA 混合方法的可行性。