DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2018.6.062

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ХОЛОСТЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ИНСТРУМЕНТА ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Антон Олегович Скоркін, Олег Леонідович Кондратюк, Олена Павлівна Старченко




Аннотация


Предметом исследования в статье является влияние последовательности выполнения переходов на вспомогательное время, затрачиваемое на холостое перемещение станка при изменении обрабатываемого участка и при смене инструмента. Цель исследования заключается в повышении производительности процесса чистового фрезерования при обработке деталей сложной формы путем минимизации вспомогательного времени, что позволяет определить оптимальную последовательность выполнения переходов. В статье решаются следующие задачи: определение основных подходов в формировании общих стратегий обработки деталей со сложными поверхностями, анализ алгоритмических решений и методов определения лучшего маршрута перемещений инструментов от участка к участку и выгодной последовательности обработки участков сложной поверхности с учетом ограничений по перемещению и стойкости инструмента, разработка математической модели минимизации холостых перемещений при изменении обрабатываемых участков и инструментов на основе точечного описания геометрии детали. Используются следующие методы: теоретические и экспериментальные методы исследования, включающие методы системно структурного анализа; методы математической статистики; численные методы высшей математики, теория графов. Получены следующие результаты: В результате комплексных теоретических и экспериментальных исследований выявлены методы оптимизации частных и общих стратегий при обработке деталей со сложными поверхностями. Разработан метод определения оптимального маршрута фрез одного типоразмера при движении между группой участков, подлежащих обработке. На основе точечного описания геометрии детали разработана математическая модель минимизации холостых перемещений при изменении обрабатываемых участков. Определены параметры, обеспечивающие минимизацию холостых перемещений при изменении обрабатываемых участков и реализацию алгоритмов расчета длин и положений локальных плоскостей безопасности для последовательно обрабатываемых участков. Выводы: Применение подходов в формировании общих стратегий обработки деталей со сложными поверхностями способствует повышению производительности и эффективности использования дорогих многоцелевых станков. Применение данного метода определения лучшего маршрута перемещений инструментов позволяет определить вариант маршрута с минимальным значением вспомогательного времени, затрачиваемого на холостые движения инструментов.


Ключевые слова


ЧПУ; инструмент; фрезерования; проектирование; сложнопрофильные поверхности; чистовая обработка

Полный текст:


PDF

Литература


Radzevich, S. P. (2001), Shaping surfaces of parts [Formoobrazovanie poverhnostej detalej], Rastan, 592 p.

Directory technologist-mechanical engineer [Spravochnik tehnologa-mashinostroitelja] / Edited by A. M. Dalsky, Moscow : Engineering-1, 2003, 912 p.

Shikin, E. V., Boreskov, A. V. (2000), Computer graphics. Polygonal models [Komp'juternaja grafika. Poligonal'nye modeli], Moscow : DIALOG-MIFI, 464 p.

Skorkin, А., Kondratyuk, O. (2017), "The basic principles of the integrated management of the process of assembly and threading", Innovative Technologies and Scientific Solutions for Industries, No. 2 (2), P. 77–85. DOI: https://doi.org/10.30837/2522-9818.2017.2.077.

Baranchukova, I. M., Gusev, A. A., Kramarenko, Yu. B. et al. (1999), Designing Automated Engineering Technology: Proc. for machine building. specialist. universities / ed. Yu. M. Solomentsev, 2nd ed. M.: Higher. Sc., 416 p.

Kormen, T. et al. (2005), Algorithms. Construction and analysis / Trans. from English I. V. Krasikova, N. A. Orekhova, V. N. Romashova, 2nd ed., Moscow : Williams, 1290 p.

Baldacci, R., Hadjiconstantinou, E., Mingozzi, A. (2004), "An Exact Algorithm for the Capacitated Vehicle Routing Problem Based on a Two-Commodity Network Flow Formulation", Operations Research, Vol. 52, P. 723–738.

Wallner, J. (2001), "Smoothness and Self-Intersection of General Offset Surfaces", Geometry, Issue 70, P. 176–190.

Archetti, C., Hertz, A., Speranza, M. G. (2006), "A tabu search algorithm for the split delivery vehicle routing problem", Transportation Science, Vol. 40, P. 64–73.

Baldacci, R., Hadjiconstantinou, E., Mingozzi, A. (2004), "An Exact Algorithm for the Capacitated Vehicle Routing Problem Based on a Two-Commodity Network Flow Formulation", Operations Research, Vol. 52, P. 723–738.

Barnhill, R.E., Farin, G., Fayard, L., Hagen, H. (1988), "Twists, Curvatures and Surface Interrogation", Computer Aided Design, Vol. 20, No. 6, P. 341–346.

Beck, J. M., Farouki, R. T., Hinds, J. K. (1986), "Surface Analysis Methods", EEE Computer Graphis and Application, Vol. 6, No. 12, P. 18–36.

Clarke G., Wright, J. W. (1964), "Scheduling of vehicles from a central depot to a number of delivery points", Operations Research, No. 12, P. 568–581.

Cohen, E., Lych, T., Schumaker, L. (1986), "Algorithms for degree raising for splines", ACM Transactions on Graphics, Vol. 4, No. 3, P. 171–181.

Aksen, D., Zyurt, Z., Aras, N. (2006), "Open vehicle routing problem with driver nodes and time deadlines", Journal of the Operational Research Society, Vol. 58, Issue 9, P. 255–261.

Dill, J. C. (1981), "An Application of Color Graphics to the Display of Surface Curvature", SIGGRAPH, P. 153–161.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2018 Антон Олегович Скоркін, Олег Леонідович Кондратюк, Олена Павлівна Старченко

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-ShareAlike» 4.0 International License.

              
 
 Все статьи, опубликованные в журнале ITSSI, доступны на условиях лицензии CC BY-NC-SA 4.0
© 2017-2019 Научный журнал "Современное состояние научных исследований и технологий в промышленности", Харьков, Украина