ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

7.1. Общие положения

Основной целью технологического процесса является „„_v(._lie ние заданных характеристик качества изделий наиболее произвол тельным путем при минимальных затратах. Отсюда возникает неоп. ходимость в определении двух главных критериев оптимальное/ максимальной производительности и минимальной себестоимости

При решении оптимизационных задач технолог должен

в,.

первых, определить систему ограничений, отражающих условия про текания технологического процесса и требования, предъявляемые» нему, а во-вторых, обеспечить экстремум критерия оптимальности Однако следует иметь в виду, что оптимальный технологический про­цесс - это не идеальный, который удовлетворяет условиям оптималь-ности всех искомых параметров, а наилучший только по одному или по двум критериям оптимальности. Например, требуется обеспечить максимальную производительность, или минимальный расход мате­риала, или наивысшую точность обработки и т. д. Поэтому при про­ектировании новой технологии необходимо четко определиться с вы­бором критерия оптимальности. Критерий оптимальности должен учитывать специфику предприятия, условия производства и задачи, стоящие перед ним.

Например, если завод испытывает трудности с изготовлением режущего и измерительного инструмента, то в качестве критерия оп­тимальности на первый план выступает минимум затрат на инстру­менты.

Критерий оптимальности представляется в виде функции, кото­рую называют функцией цели или целевой функцией.

Различают два вида оптимизации технологических процессов: структурную и параметрическую.

Структурная оптимизация характеризует выбор оптимальной _уКТуры технологического процесса. Например, выбор оптимально-' Маршрута обработки или выбор оптимальной конфигурации заго-вки, ^типа оборудования и т. д. Параметрическая оптимизация обес-,_чНвает получение оптимальных технологических параметров. На-_1)Мер, определение режимов резания, стойкости инструмента, до-_сКов на межоперационные размеры и т. д.

Любой технологический процесс представляет структуру, со­хшую из отдельных блоков и связей между ними. Под структурой оиимается не любое сочетание блоков и связей, а только та часть из них, которая обеспечивает выполнение требуемой функции. Процесс ._о3дания структуры и определения параметров объекта в общем слу­чае является процессом управления. В свою очередь, оптимизация как метод управления технологическим процессом может быть количе~т-5енной и качественной. Качественная оптимизация основана на субъ­ективном опыте, здравом смысле, логическом анализе типовых реше­ний и справочных данных. Понятие качественной оптимизации явля­йся условным, так как любое решение можно представить количест­венно (например, путем определения себестоимости сравниваемых вариантов).

При проектировании технологии в ряде случаев возникает необ­ходимость решения целого ряда задач, которые не поддаются анали­тическому расчету. Например, выбор схемы базирования, выбор обо­рудования, назначение последовательности удаления припуска и т. д., причем эти задачи имеют также множество вариантов решения. Оп­тимальное содержание операции зависит от числа переходов, методов настройки станков, числа подналадок, технологической возможности оборудования и оснастки и т. д.

При формировании структуры операции необходимо:

• упорядочить общую совокупность переходов;

• определить место термической обработки;

• минимизировать количество установок и холостых движений инструмента;

• на каждый переход назначить припуски и допуски на размеры обрабатываемых поверхностей и фактические глубины резания;

• для каждого перехода установить частоту вращения шпинделя и величину подачи, обеспечивающие требуемую точность и шероховатость поверхности.