типовые математические модели и алгоритмы расчета оптимальных режимов одноинструментальной обработки металлов резанием

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова Факультет инновационных технологий машиностроения Кафедра общей технологии машиностроения Ятло И. И., Буканова И. С. ТИПОВЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ОДНОИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ Методические рекомендации к выполнению практических занятий по дисциплине: «Оптимизация металлообработки» для магистрантов направления 151900 «Конструкторско-технололгическое обеспечение машиностроительных производств» Барнаул 2013 УДК 621.9 Ятло И.И., Буканова И.С. Типовые математические модели и алгоритмы расчета оптимальных режимов одноинструментальной обработки металлов резанием: Методические рекомендации к выполнению практических занятий по дисциплине: «Оптимизация металлообработки» для магистрантов направления 151900 «Конструкторско-технололгическое обеспечение машиностроительных производств»/ Алт. гос. техн. ун-т им. И. И. Ползунова. - Барнаул: 2013. – 54 с., режим доступа: http://otm.iff.altstu.ru Методические рекомендации разработаны для магистрантов направления 151900. Приведен комплекс из десяти типовых процедур расчѐта оптимальных режимов резания. Они расположены в порядке усложнения вариантов постановка задачи, дополняют друг друга и построены на единой методологической основе. Каждая процедура содержит постановку и описание оптимизационной задачи, метод и алгоритм еѐ решения. Рассмотрены и одобрены на заседании кафедры «Общая технология машиностроения», протокол № 8 от «27»июня 2013г. 2 1 ЦЕЛЬ РАБОТЫ Целью изучения курса ―Оптимизация металлообработки ‖ является, в частности, получение практических навыков решения задач оптимизации. Одним из путей получения таких практических навыков является выполнение настоящего практикума. 2 СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЙ ПО ТЕМЕ: ТИПОВЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ ОДНОИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ 2.1 Общие положения Задача определения оптимальных режимов резания возникает на разных этапах проектирования технологического процесса обработки заготовок и применительно к различным производственным условиям. Отсюда многообразие вариантов ее постановки, различные требования к точности решения. При разработке процедур расчета учитываются сложные взаимосвязи факторов, характеризующих процесс обработки. Параметры, описывающие его, подразделяются на входные и выходные (таблица 1). Совокупность функциональных зависимостей входных и выходных параметров образует математическую модель процесса, в общем случае носящего вероятностный характер. Закономерности процесса аппроксимируются с помощью «стандартных» функций распределения, таких как нормальный, логарифмический законы, или их комбинаций. Вероятностные модели наиболее адекватны, но сложны и громоздки для анализа, поэтому наибольшее распространение получили детерминированные модели, построенные на базе усредненных характеристик. Многообразие явлений, происходящих при резании, и различные требования к точности их описания, привели к использованию различных детерминированных форм аппроксимации. Физико-механические показатели процесса описываются преимущественно эмпирической зависимостью: m Yi ( x, z ) Ci ( z ) j 1 X ij ( z ) j (1) где: (x, z) = (x1, x2, …, xm; z1, z2, …, zn) – н