Оптимизация режимных параметров точения с использованием степенных и полиномиальных уравнений

Рассмотрены вопросы расчета и оптимизации режимных параметров точения с применением различных методов: последовательного расчета по степенным уравнениям с поправочными коэффициентами, линейного программирования, нелинейного программирования с помощью штрафной функции и оптимального управления, в том числе со стабилизацией скорости изнашивания режущего инструмента. Для реализации разработанных алгоритмов использованы степенные уравнения, заимствованные из справочной литературы, или параметры которых рассчитаны по результатам моделирования. Для расчета режимных параметров по алгоритмам оптимального управления использованы ранее полученные и рассчитанные полиномиальные уравнения. Показано, что режимные параметры по алгоритму управления со стабилизацией скорости изнашивания инструмента позволяют относительно лучше оценить такие выходные показатели, как средняя себестоимость обработки и технологическая производительность, одновременно обеспечивая заданный параметр шероховатости обработанной поверхности.

Литература

[1] Грубый С.В. Расчет режимов резания для операций механической обработки. Москва, Вологда, Инфра-Инженерия, 2021. 200 с.

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

[3] Гуревич Я.Л., Горохов М.В., Захаров В.И. и др. Режимы резания труднообрабатываемых материалов. Москва, Машиностроение, 1986. 240 с.

[4] Гузеев В.И., ред. Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков с числовым программным управлением. Москва, Машиностроение, 2007. 364 с.

[5] Грубый С.В. Математическое моделирование и оптимизация механической обработки. Москва, Вологда, Инфра-Инженерия, 2022. 212 с.

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

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

[8] Пестрецов С.И. Компьютерное моделирование и оптимизация процессов резания. Тамбов, Изд-во ТГТУ, 2009. 104 с.

[9] Пестрецов С.И., Алтунин К.А., Соколов М.В. и др. Концепция создания системы автоматизированного проектирования процессов резания в технологии машиностроения. Москва, Спектр, 2012. 212 с.

[10] Васильев А.С., Кутин А.А., ред. Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2. Москва, Инновационное машиностроение, 2018. 818 с.

[11] Заикин П.В., Погореловский М.А., Микшина В.С. Аппроксимация эмпирических функций полиномами высших порядков. Вестник кибернетики, 2015, № 4, с. 129–134.

[12] Петрянин Д.Л., Юрков Н.К. Повышение точности моделей аппроксимации. Надежность и качество сложных систем, 2016, № 2, с. 59–66.

[13] Масловская А.Г. Аппроксимация функций в задачах обработки экспериментальных данных. Благовещенск, Амурский гос. ун-т, 2021. 51 c.

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

[15] Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В. и др. Математическая теория оптимальных процессов. Москва, Наука, 1983. 392 с.

[16] Lin Y.J., Agrawal A., Fang Y. Wear progressions and tool life enhancement with AlCrN coated inserts in high-speed dry and wet steel lathing. Wear, 2008, no. 264, no. 3–4, pp. 226–234, doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2007.03.007

[17] Khrais S.K., Lin Y.J. Wear mechanisms and tool performance of TiAlN PVD coated inserts during machining of AISI 4140 steel. Wear, 2007, no. 262, no. 1–2, pp. 64–69, doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2006.03.052

[18] Park K.H., Kwon P.Y. Flank wear of multi-layer coated tool. Wear, 2011, vol. 270, no. 11–12, pp. 771–780, doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2011.01.030