Основы расчета элементов режима резания с применением ЭВМ абз

Определение элементов режима резания представляет достаточно сложную технико-экономическую задачу, допускающую множество возможных решений из-за наличия большого числа различных ограничивающих факторов, взаимно влияющих друг на друга. Решению этой задачи способствует широкое внедрение в практику инженерных расчетов ЭВМ, позволивших не только ускорить сам процесс вычислений, но и найти для заданных условий обработки оптимальный режим резания. В качестве критериев оптимальности принимаются такие показатели эффективности, как себестоимость операции, основное время, производительность обработки и др. Задачу оптимизации можно считать сформулированной математически, если определена цель расчета, выраженная через критерий эффективности — так называемую целевую функцию, и определены ограничения, представляющие систему уравнений или неравенств. Решение, которое удовлетворяет всем ограничениям и обращает в минимум (максимум) целевую функцию, называется оптимальным.

Экстремальное значение целевой функции может определяться различными, как АБЗ, методами, которые условно разделяются на алгоритмические и аналитические. Численные методы подразделяются на градиентные, математического программирования и статистические. К методам математического программирования относятся методы линейного, нелинейного, целочисленного и динамического программирования. Наибольшее распространение получили первые два метода оптимизации. В задачах линейного программирования целевая функция линейна, что имеет место, в частности, при оптимизации режимов резания на металлорежущих станках с использованием ЭВМ. В этом случае целевая, или оценочная, функция представляется в виде функции элементов режима резания. Метод нелинейного программирования используется в тех случаях, когда задача с нелинейной целевой функцией имеет линейные ограничения (например, многие твердосплавные инструменты, а также инструменты на автоматических линиях, агрегатных станках и многоинструментальных наладках работают в диапазоне скоростей резания, в котором зависимость стойкости от скорости резания нелинейна).

Профессор Г. К. Горанский указывает, что если при использовании в расчетах режимов резания экономически обоснованных периодов стойкости вариант обеспечивает наименьшее штучное время, то он является и наиболее эффективным вариантом. В качестве критерия оптимальности при однопроходной обработке обычно принимаются наибольшая производительность процесса или наименьшая себестоимость операции.