Введение к работе
Актуальность, Изменение экономической ситуации выдвигает на перзый план задачи по созданию экономически эффективного производства. Их реализация невозможна без научно-обоснованного метода оптимизации основных технологических процессов. В машиностроении к таким процессам относятся процессы механической обработки деталей.
Важной технико-экономической проблемой является проблема оптимизации режимов многоинсгрументной обработки дорогостоящих деталей, к которым относятся детали с большой стоимостью заготовки и высокими требованиями к качеству обработанной поверхности. При обработке дорогостоящих деталей экономически наиболее эффективными являются безлюдные технологические процессы многоинструментной обработки. Они позволяют повысить качество изготовления за счет устранения ошибок и нарушений технологических режимов, повысить эффективность управления за счет уменьшения влияния человека на производственный процесс, улучшить условия труда, освободить человека от малоквалифицированного труда. Решение задачи оптимизации режимов безлюдных технологических процессов многоинструментной механической обработки дорогостоящих деталей зпляется актуальной научно-технической проблемой.
-
Математическое моделирование безлюдных технологических процессов многоинструментной механической обработки дорогостоящих деталей для современных видов металлорежущего оборудования.
-
Методы оптимизации режимов резания для рассматриваемых технологических процессов по критериям себестоимости и производительности.
-
Научно-обоснованный метод решения многокритериальной задачи оптимизации режимов обработки.
-
Вычислительные алгоритми оптимизации режимов обработки и компьютерные программы для их реалнзацнн.
-
Результаты эксперимента по исследованию законов распределение времени безотказной работы инструмента, наиболее часто используемого о технологических процессах обработки дорогостоящих деталей.
6. Результаты численного анализа построенных моделей и основанные на них рекомендации инженерам практикам, проектирующим технологические процессы механической обработки дорогостоящих деталей.
Щть работы. Повышение производительности и снижение себестоимости многомнегрумснтной механической обработки дорогостоящих деталей в безлюдных технологических процессах автоматизированного производства.
Методика исследования. На базе математической теории надежности
построены математические модели технологических процессов
многоинструментальной механической обработки дорогостоящих детален. На основании построенных моделей разработаны методы оптимизации режима обработки по критериям производительности и себестоимости, а также методы решения многокритериальной задачи оптимизации режима обработки. Проблема моделирования рассматривается в стохастической постановке.
Для исследования характера связей между параметрами технологического процесса в лабораторных и в заводских условиях проведены испытания статистических стойкостных характеристик режущего инструмента.
При анализе моделей использовались теория вероятностей, математическая теория надежности, математическая статистика, нелинейное программирование, методы классического анализа. Все вычисления проводились на компьютере.
Достоверность теоретических и практических исследований подтверждается достоверностью используемых математических методов, а также производственными экспериментами и внедрением попучениых результатов в практику металлообработки.
Научная новизна. На основе
теоретических обобщений моделей технологических процессов обработки деталей;
учета вероятностного характера износовых отказов инструмента;
исследование законов распределения времени безотказной работы режущего пік грумента;
вычислительных методов оптимизации
з построены математические модели безлюдных технологических процессов механической обработки лоротетоящих деталей для новейших типов современного металлорежущего оборудования и на этой основе разработан новый эффективный метод построения алгоритмов оптимизации режимов резания для широких классов технолошческих процессов рассматриваемого типа при различных критериях оптимизации. Построенные модели допускают введение дополнительных условий и ограничений, являясь инвариантным ядром моделей рассматриваемого класса.
Практическая значимость. Разработаны и внедрены в практику металлообработки новые инженерные методики расчета оптимальных режимов резания для безлюдных технологических процессов многоинстру ментальной механической обработки дорогостоящих деталей в автоматизированном прюнзводстве.
Разработаны и внедрены компьютерные программы для расчета оптимальных режимов проектируемых безлюдных технологических процессии механической обработки деталей н сравнительной экономической опенки вариантов технологических процессоз в альтернативных ситуациях.
Использование расчетных оптимальных режимов на операциях механической обработки обеспечивает повышение производительности п среднем на 12% и снижение себестоимости на 14,5%.
Результаты работы могут использоваться в технологических и конструкторских отделах заводов, в проектных и нл\чно-исс.чедоваіе".ьсі-.н\ институтах, занимающихся проектирование сталков и разрабоїксії технологических процессов.
Теоретические и практические положения работы нашли отражение и используются D учебном и специальных курсах ДЇТУ «Обр.ібоїка метал зон рг~.'.-,,:-.ем», «Математические методы а инженерных нсследов.нтч\» и могу г биіь рекомендованы к использованию п учебных курсах специальности 05 03...,.1 и 05.02.08 высших технических учебных «ведений.
??п.тізпі;ип в л'ромыименкости. Новые предлагаемые агчором некий расчета оптимальных режимов металлообработки дія бе«ч<мчіл\
технологических процессов прошли промышленное испытания в механических цехах ОАО «Ростсельмаш». Результаты положительны, подтверждают теоретические положения работы.
Апробация работы. Отдельные части работы докладывались и получили одобрение на научно-тематических конференциях ДГГУ г. Ростов н/Д и в г. Таганрог, на семинарах кафедр «Металлорежущие станки и инструмент» и «Технология машиностроения» Донского государственного технического университета.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 7 работ.
Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, изложена на 155 страницах. Список литературы содержит 112 наименований. Прилагаются рисунки, таблицы, программы ЭВМ, алгоритмы расчетов.