Методы оптимизации режимов обработки

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ [c.87]

Применение математических методов оптимизации как для определения траектории режущего инструмента, так и количества и рода операций, их последовательности, очередности и установок и позиций детали в процессе обработки, а также и режимов резания обеспечивают повышения качества и производительности обработки. [c.157]

Улучшение обрабатываемости материалов механической обработкой достигается предварительной термической обработкой заготовок, применением инструмента из твердых сплавов и сверхтвердых материалов, подбором и использованием смазочно-охлаждающих жидкостей, оптимизацией режимов резания, легированием конструкционных сплавов. Например, легирование сталей серой, селеном, свинцом и другими металлами, облегчающими процесс резания. Обработка таких труднообрабатываемых материалов, как жаропрочная сталь и тугоплавкие сплавы, на оптимальных режимах малопроизводительна (см. табл. 31.1). Поэтому детали из этих материалов обрабатывают методами физико-химической обработки. [c.593]

Стохастические математические модели учитывают сложные связи переменных параметров и показателей качества отливок. Их получают обычно путем обработки статистических данных методами корреляционного и регрессионного анализов. Эти модели носят частный характер и могут быть использованы для оптимизации режимов литья отливки, при изготовлении которой были получены статистические данные. [c.186]

Сбор статистических данных о параметрах и качестве отливок в режиме нормальной эксплуатации машин литья под давлением и последующая обработка полученных результатов методами регрессионного и корреляционного анализов позволяют сократить сроки оптимизации режимов литья. Однако число опытов при проведении пассивного эксперимента достаточно велико. Сократить их число, а, следовательно, и быстрее установить связь между переменными параметрами литейного процесса и показателями качества отливок позволяет метод активного эксперимента, который проводится по заранее составленному плану. Этот метод предусматривает одновременное изменение всех переменных параметров, влияющих на качество отливки. [c.187]

Метод, использующий решение системы уравнений. Если необходимо определить, при каких значениях переменных параметров можно получить отливки с заданными свойствами, т оптимизация режимов литья проводится путем решения системы линейных уравнений регрессии, полученных в результате обработки данных планируемого эксперимента. [c.195]

Для разделения профиля шероховатости на систематическую и случайную составляющие и оценки их параметров целесообразно использовать ЭВМ, что позволяет увеличить точность оценки параметров шерохо- ватости и сократить трудоемкость вычисления. Использование ЭВМ сокращает время до 15—20 мин на определение оценок всех стандартных параметров шероховатости и их полных погрешностей для любого конкретного профиля поверхности, а применение аналитического метода определения погрешностей оценок параметров щероховатости позволяет измерять их с заданной точностью. Применение ЭВМ дает возможность автоматизировать процесс измерения щероховатости поверхности и осуществлять автоматическую оптимизацию режимов резания в зависимости от условий обработки [93]. [c.57]

Широкое внедрение автоматических линий во все отрасли производства, постоянно растущие требования к их производительности, надежности в работе, мобильности, экономической эффективности делают важнейшей проблему автоматизации расчета и проектирования систем в целом с комплексной оптимизацией технологических, конструктивных и структурных параметров. Как правило, при создании линий имеется ограниченный круг исходных данных и требований по качеству и количеству выпускаемых изделий. Остальные параметры, выбираемые в процессе проектирования методы, маршрут и режимы обработки, количество последовательных рабочих позиций и параллельных потоков обработки, число участков-секций и емкость межоперационных накопителей, количество наладчиков при обслуживании линии и т.д., — как правило, варьируются в достаточно широких пределах. Поэтому требуемому качеству изделий и заданной производительности соответствуют многие варианты конкретных сочетаний указанных выше параметров, которые отличаются между собой экономическими показателями. [c.149]

Повьпиение технологических характеристик достигают путем оптимизации условий обработки (выбора режимов резания, геометрических параметров инструмента и марки его материала, параметров технологической системы, СОЖ и др.) при традиционной схеме резания или применением новых методов обработки широких срезов, высокоскоростной обработки, точения с предразрушением срезаемого слоя, обработки с дополнительным технологическим покрытием и ряда другах. [c.156]

В книге рассмотрены вопросы оптимизации процессов резания конструкционных, нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов, показана сущность метода определения параметров процесса резания и автоматического осуществления оптимальных режимов резания, соответствующих максимальной размерной стойкости инструмента, даны рекомендации по повышению размерной стойкости инструмента, производительности и экономичности обработки. [c.351]

Оптимизация технологического процесса заключается в том,что в установленный промежуток времени необходимо обеспечить выпуск потребного количества изделий заданного качества при возможно минимальной себестоимости их изготовления. В простейшем случае оптимизируют отдельные технологические (обычно лимитирующие) операции. По установленным ограничениям определяют наивыгоднейшие режимы резания и другие условия обработки. Более сложная задача оптимизации технологического процесса в целом она решается методом динамического программирования с учетом влия- [c.227]

Оптимизация характеристик режима резания с применением ЭВМ является неотъемлемой частью САПР и общей автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП). В настоящее время успешно разрабатываются статистические методы оптимизации режима обработки с использованием принципа минимума энергии, затрачиваемой на процесс резания, и определения энергии, накапливаемой поверхностным слоем деталей. В этом случае критериями оптимизации являются энергоемкость процесса резания (затраты энергии, приведенные к единице объема удаляемого материала) или скрытая энергия деформирования при формировании поверхностного слоя детали (энергия дислокаций). Конкретные методики расчета характеристик режимов резания приведены в соответствующей литературе [2, 6, 25]. В условиях производства (в техбюро, в заводских лабораториях и т. п.) часто применяют так называемые ускоренные (упрощенные) методы расчета характеристик режима резания. [c.79]

Метод оптимизации режимов обработки основан на выявлении функциональной зависимости производительности от интенсификации режимов. Для этого необходимо найти такие зависимости для всех составляющих затрат времени (рабочих ходов, холостых ходов, внецикловых потерь) и вывести соответствующее уравнение производительности, которое носит экстремальный характер. Режимы максимальной производительности определяются путем дифферен-цировэния полученной функции. Рйссмотрим эту методику на. при-мере металлорежущих автоматов, где вопросы выбора режимов обработки исследованы наиболее полно. [c.90]

Гораздо перспективнее аналитические методы оптимизации режимов, которые позволяют анализировать весь диапазон возможных вариантов, обеспечивать оптимальное сочетание основных параметров обработки. При проектировании автоматов и автоматических линий аналитический жтод оптимизации режимов является единственным. [c.88]

Общая для всего мира тенденция улучшения рабочих параметров ГТД за счет увеличения степеней сжатия как следствие приводит к появлению большого числа коротких лопаток с собственными частотами колебаний даже по первой форме в области высоких звуковых частот циклов. Увеличение частоты / при данном ресурсе эксплуатации Тэ автоматически приводит к росту циклической наработки N. Поскольку ресурс Тэ также имеет тенденцию к росту, увеличивается относительное число усталостных повреждений среди возможных нарушений работоспособности деталей ГТД. Стала актуальной проблема оптимизации технологии коротких лопаток и связанных с ними элементов дисков по характеристикам сопротивления усталости на высоких звуковых частотах и эксплуатационных температурах, которые, как и частота нагружения, становятся все более высокими. Из-за жестких требований к весу деталей и сложности их конструкции в каждой из них имеет место около десятка примерно равноопасных зон, включающих различные по форме поверхности и концентраторы напряжений гладкие участки клиновидной формы, елочные пазы, тонкие скругленные кромки, га.лтели переходные поверхности), ребра охлаждения, малые отверстия, резьба и др. Даже при одинаковых методах изготовления, например при отливке лопаток, поля механических свойств, остаточных напряжений, структуры и других параметров физико-химического состояния поверхностного слоя в них получаются различными. К этому следует добавить, что из-за различий в форме обрабатывать их приходится разными методами. Комплексная оптимизация технологии изготовления таких деталей по характеристикам сопротивления усталости сразу всех равноопасных зон без использования ЭВМ невозможна. Поэтому была разработана система методик, рабочих алгоритмов и программ [1], которые за счет применения ЭВМ позволяют на несколько порядков сократить число технологических испытаний на усталость, необходимых для отыскания области оптимума методов изготовления деталей, а главное строить математические модели зависимости показателей прочности и долговечности типовых опасных зон деталей от обобщенных технологических факторов для определенных классов операций с общим механизмом процессов в поверхностном слое. Накапливая в магнитной памяти ЭВМ эти модели, можно применять их для прогнозирования наивыгоднейших режимов обработки новых деталей, которые в авиадвигателестроении часто меняются без трудоемких испытаний на усталость. Построение [c.392]

При активном контроле возникают дополнительные погрешности, вызванные вибрациями станка, попаданием абразива или охлаждающей жидкости под измерительные поверхности, нагревом детали при обработке и т. д. Для уменьшения влияния вибраций увеличивают измерительное усилие и применяют демпфирующие подвески. Измерительный преобразователь целесообразно выносить за зону обработки, а измерительные наконечники необходимо защищать от попадания охлаждающей жидкости. Для уменьшения изнашивания измерительных поверхностей применяют твердосплавные или алмазные наконечники, а также виброконтакт-ные измерительные преобразователи и бесконтактные методы измерения. Для уменьшения влияния прогиба изделия при его обработке ось измерительного наконечника необходимо располагать перпендикулярно к направлению усилия резания. При этом целесообразно контактировать изделие в двух или трех точках. Наибольший эффект по обеспечению стабильности режима и оптимизации цикла обработки дают системы с адаптивным и программным управлением [11]. Эти системы учитывают температурные и упругие силовые деформации, скорость резания и подачу, изнашивание режущего инструмента, управляют станками по величине оставшегося и начального припуска, ведут поднастройку по результатам обработки предыдущей детали [3]. [c.332]

Сложилась довольно странная ситуация. С одной стороны, предприняты значительные усилия и достигнут значительный прогресс в понимании явления разрушения, в создании научно-обоснованных методов выбора материалов и конструктивных параметров, гарантирующих безопасность конструкции в течение расчетного срока ее эксплуатации. С другой же стороны, было предпринято гораздо меньше попыток исследования факторов, облегчающих разрушение в технологических процессах, создания методов оптимизации формы инструмента, режимов обработки, выбора активных сред и т. д. Это направление не вызывает должного интереса у специалистов по механике и физике разрушения, а поэтому инженеры-прак-тики здесь пока идут вперед в эмпирических потзмках. А ведь экономические итоги, связанные с повышением эффективности дробления, резания, перемешивания, перемалывания или металлообработки, составляют миллиарды рублей. [c.229]

Последним этапом выбора прогрессивных технологий является оптимизация условий обработки для известных МО при наличии в базе данных соответствующих описаний этих МО и их математических моделей. Эта информация формируется в базе данных на основе разработанных паспортов методов обработки. Для выбора оптимальных решений в этом случае должны бьпъ созданы специальные комплексы многокритериальной оптимизации режимов механической обработки.. [c.451]

Так как изнашивание инструмента происходит под действием адгезионных, диффузионных, окислительных и других явлений, протекающих на его контактных площадках, точное его математическое описание на данном этапе развития науки о резании металлов, является затруднительным. Однако в последние годы проведены исследования, целью которых является оптимизация процесг сов механической обработки на основе аналитического метода определения параметров обрабатываемости материалов. Аналитический метод определения режимов резания основан на использовании современных достижений в области изучения физико-химических явлений, протекающих в зоне резания, одновременном исследовании механических и тепловых явлений и установлении их взаимосвязи с процессами изнашивания инструмента методами теории подобия. Но и в этом случае используются элементы ускоренных методов испытаний, а именно — определение интенсивности износа за небольшой промежуток времени работы инструмента в зоне 2 (рис. 3.3.24). [c.565]

Тепловая обработка мясопродуктов. Методы тепломас-сометрии используются при оптимизации теплового режима стабилизации поверхностного слоя вареных колбас без оболочек с помощью осциллирующей инфракрасной обжарки. При этом поверхность батона подвергается мощному излучению и охлаждается, чтобы не перегревались внутренние слои. [c.163]

К технологическим направлениям относятся внедрение аналитического метода расчета припусков на обработку применение прогрессивных способов получения заготовок применение Прогрессивных схем раскроя материалов применение малоотходных способов резки рационализация литниковых и облойных систем оптимизация температурных режимов при получении заготовок применение методов упрочняющей технологии применение бездефектных транспортных и погрузочно-разгрузочных средств, исключающих повреждение заготовок, создание надлежащих условий хранения металла и заготовок повышение качества входного и межопера-ционного контроля качества получаемых и обрабатываемых заготовок. [c.217]

Необходимость учета большого числа параметров при оценке каждого варианта (заданных программ выпуска и качества деталей, станкоемкости, трудоемкости, себестоимости их обработки, производительности, надежности, гибкости и стоимости оборудования, режимов резания, технических характеристик агрегатных узлов и др.), трудность получения объективной информации об этих параметрах на стадии проектирования, наличие многих критериев для оценки эффективности вариантов и недостаточная проработанность зависимостей этих критериев от определяющих параметров делают трудоемким детальное рассмотрение и сравнение эффективности даже небольшого числа вариантов. Дли решения задачи оптимизации в этих условиях использован метод направленного поиска, etoTopjwft является [c.196]

Основным путем повышения трещиностойко-сти сталей второй и третьей групп является повышение пластичности -при сохранении заданного Зфовня прочности. Далее будет показано, что основными методами повышения пластичности этих сталей являются оптимизация их химического состава, снижение содержания вредных примесей, совершенствование процесса конечного раскисления, модифицирование металла с помощью комплексных лигатур с ЩЗМ и РЗМ, выбор рационального режима термической обработки, измельчение зерна. [c.597]

Задачи, стоящие перед ТЦО, разноплановы. Стали и другие сплавы, подвергаемые ТЦО, существенно отличаются по химическому составу и физике процессов упрочнения. Разнообразны способы нагревов и охлаждений. Все это усложняет предварительную отработку технологического процесса ТЦО деталей. В целях ускорения и обеспечения достаточно высокой степени достоверности получаемого результата при разработке режимов ТЦО целесообразно использовать метод планирования экспериментов. В каждом конкретном случае ставится задача достижения определенного уровня тех или иных свойств, например наибольшей ударной вязкости или наибольшей прочности при заданном значении характеристик пластичности. Как показано в предыдущих главах, формирование свойств и структуры сплавов при ТЦО определяется выбранными режимами. Исследование влияния отдельных параметров обработки дает необходимые сведения для дальнейшей оптимизации процесса в целом. При этом определено, что механические свойства сплавов существенно зависят от таких параметров режима ТЦО, как скорости нагревов и охлаждений, максимальная и минимальная температуры в циклах, число циклов и др. Кроме того, такие стандартные [c.210]

Согласно современным представлениям внутрикотловая коррозия обусловлена рядом взаимосвязанных факторов. К важнейшим из них относятся физико-химические и гидродинамические характеристики рабочей среды, тепловая нагрузка, конструктивные факторы, качество металла. Центральная задача в предупреждении коррозии — создание на всей внутрикотловой поверхности качественных защитных пленок и поддержание их в неповреждаемом состоянии как в процессе эксплуатации, так н при простоях котлов. В решении этой задачи важная роль отводится вопросу рационализации режимов коррекционной водообра-ботки. Естественно, что для котлов разных параметров, существенно отличающихся по конструкции, уровню тепло-напряжений, условиям гидродинамики, качеству питательной воды, не может быть одного в равной мере эффективного, т. е. универсального, метода коррекции водно-химиче-окого режима. Поэтому в последние годы кроме фосфатов на ряде ТЭС для внутрикотловой коррекционной обработки находят применение нелетучие щелочи, комнлексо-ны, полимеры. На некоторых ТЭС с теплонапряженными котлами проведены работы по оптимизации топочных режимов, снижению максимума и повышению равномерности распределения тепловых нагрузок в топочной камере. [c.4]

При формировании технологического процесса обработки детали используют маршрут, полученный с помощью ЭВМ для конкретной детали, и спроектированные станочные операции. Оптимизация станочных операций позволяет корректировать маршрут, т. е. определять оптимальное число операций в маршруте, уточнять оборудование и оснастку. Для каждого метода обработки разрабатывают алгоритм и программы. Блочный характер общего алгоритма проектирования позволяет использовать внешнюю память ЭВМ и по мере необходимости вызывать подпрограммы (блоки) в оперативную память. Блоки формирования операций по каждому методу могут быть разработаны с различной степенью детализации в зависимости от производства и удельной трудоемкости, приходящейся на конкретный метод обработки. В некоторых случаях оптимизировать станочные операции не нужно например, при сверлении поперечного отверстия в ступенчатом вале, фрезеровании шпоночного паза и др. В этих случаях используют существующие зависимости для расчета режимов резания или аппроксимируют таблич- [c.404]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...