Нелинейная оптимизация режимных параметров точения методом штрафной функции

Точение относится к механической лезвийной обработке резанием, а технологический режим является основной характеристикой операции и определяет совокупность параметров технологического процесса в определенном интервале времени. Рассмотрена параметрическая нелинейная оптимизация режимных параметров точения с использованием внутренней штрафной функции, минимум которой вычисляется методами Ньютона и градиентного спуска. В качестве целевой функции выбрана переменная часть себестоимости обработки с ограничениями по числу деталей, шероховатости поверхности и мощности резания. Проведена алгоритмизация и сравнительный анализ этих методов. По результатам анализа показано, что оптимальные значения режимных параметров соответствуют точке пересечения линий уровня ограничений.

Литература

[1] Безъязычный В.Ф., Аверьянов И.Н., Кордюков А.В. Расчет режимов резания. Рыбинск, РГАТА, 2009. 185 с.

[2] Грубый С.В. Методы оптимизации режимных параметров лезвийной обработки. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 96 с.

[3] Коротченко А.Г., Кумагина Е.А., Сморякова В.М. Введение в многокритериальную оптимизацию. Нижний Новгород, Нижегородский госуниверситет, 2017. 55 с.

[4] Ногин В.Д. Принятие решений при многих критериях. Санкт-Петербург, Изд-во ЮТАС, 2007. 104 с.

[5] Пестрецов С.И. Компьютерное моделирование и оптимизация процессов резания. Тамбов, Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. 104 с.

[6] Пестрецов С.И., Алтунин К.А., Соколов М.В., Однолько В.Г. Концепция создания системы автоматизированного проектирования процессов резания в технологии машиностроения. Москва, Издательский дом «Спектр», 2012. 212 с.

[7] Зарубин В.С., Крищенко А.П., ред. Исследование операций. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. 440 с.

[8] Зарубин В.С., Крищенко А.П., ред. Методы оптимизации. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 440 с.

[9] Moiseev S.N. Universal derivative-free optimization method with quadratic convergence. URL: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1102/1102.1347.pdf.

[10] Свирщев В.И., Тарасов С.В., Савлов А.Н., Кузьминок И.М. Параметрическая оптимизация методов механической обработки материалов на основе Т–Q характеристик процесса резания. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2017, т. 19, № 4, c. 27–32.

[11] Грубый С.В. Оптимизация процесса механической обработки и управление режимными параметрами. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 149 с.

[12] Гуревич Я.Л. Режимы резания труднообрабатываемых материалов. Справочник. Москва, Машиностроение, 1986. 240 с.