10.14489/hb.2019.02.pp.023-028

2019, 02 февраль (February)

DOI: 10.14489/hb.2019.02.pp.023-028

Галкин М. Г., Смагин А. С.
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ АЛГОРИТМ НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ РЕЖИМА ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕРНОГО ИНСТРУМЕНТА
(с. 23-28)

Аннотация. В процессе автоматизированного многовариантного проектирования технологии механической обработки одной из важных задач является выбор оптимальных режимов резания на окончательных переходах в каждой из технологических операций. В процессе выполнения проектных процедур существуют проблемы, связанные с алгоритмом выбора метода решения, целевой функции и области допустимых решений на завершающих этапах обработки. Использование методики линейного программирования с преимуществом наглядности алгоритма требует значительных затрат времени в условиях многовариантной и многопереходной обработки. Известно, что при моделировании оптимального процесса резания металлов критерий оптимизации и система ограничений носят нелинейный характер. Следовательно, вычислительный алгоритм существенно эффективнее реализовывать посредством методики нелинейного программирования на основе методологии множителей Лагранжа. Подобное проектирование позволяет упростить процедуру автоматизации вычислительного алгоритма этой задачи для условий многопереходной одноинструментальной механической обработки мерным инструментом в виде развертки. Данная методика является предметом рассмотрения в этой статье.

Ключевые слова: автоматизация; технологический процесс; оптимизация режима резания; метод множителей Лагранжа.

Galkin M. G., Smagin A. S.
AUTOMATED ALGORITHM FOR NONLINEAR OPTIMIZATION OF THE FINAL PROCESSING MODE WHEN USING A MEASURING INSTRUMENT
(pp. 23-28)

Abstract. In the process of automated multivariate design of machining technology, one of the important tasks is to choose the optimal cutting conditions at the final transitions in each of the technological operations. During the execution of design procedures, there are problems associated with the algorithm of choice of the solution method, the target function and the area of acceptable solutions at the final stages of processing. Using the methodology of linear programming with the advantage of clarity of the algorithm requires a significant investment of time in terms of multivariate and mnogovershinnoe processing. It is known that in the simulation of the optimal metal cutting process, the optimization criterion and the constraint system are nonlinear. Therefore, the computational algorithm is much more efficient to implement through the method of non-linear programming, based on the methodology of Lagrange multipliers. Such a design allows to simplify the procedure of automation of the computational algorithm of this problem for the conditions of multitransient singletool machining with a measuring tool in the form of a sweep. This technique is the subject of consideration in this work.

Keywords: Automation; Technological process; Optimization of cutting mode; Method of Lagrange multipliers.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

М. Г. Галкин, А. С. Смагин (Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

M. G. Galkin, A. S. Smagin (Ural Federal University, Yekaterinburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Цирлин А. М. Методы оптимизации для инженеров. Изд-во «Директ-Медиа». 2015. 392 с.
2. Горанский Г. К. Расчет режимов резания при помощи электронно-вычислительных машин. Минск: Государственное издательство БССР, 1963. 192 с.
3. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ: Практическое руководство: пер. с англ. М.: Мир, 1982. 238 с.
4. Бертсекас Д. Условная оптимизация и методы множителей Лагранжа: пер. с англ. И. В. Третьякова / под ред. Е. Г. Гольштейна. М.: Радио и связь, 1987. 398 с.
5. Гузеев В. И., Батуев В. А., Сурков И. В. Режимы резания для токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков с числовым программным управлением: справочник / под ред. В. И. Гузеева. М.: Машиностроение, 2005. 368 с.
6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1986. Т. 2. 496 с.
7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова, А. Г. Суслова. М.: Машиностроение-1, 2001. Т. 2. 949 с.
8. Технология машиностроения: Учебник / под ред. А. А. Маталина. СПб. Изд-во «Лань». 2008. 512 с.
9. Lasdon Leon S. Optimization Theory for Lange System. New York: Macmillan, 1970.
10. Busch-Vishnias, Pang J., Lasdon L. Optical Seusor Desing Using Nonlinear Programming, Engineering Optimization (2000) (to appear).
11. Gajulapalli R. S., Lasdon L. S. Computational Experience with a Safeguarded Barrier Algorithm for Sparse Nonlinear Programming, Journal of Computational Optimization and Applications (2000) (to appear).
12. Корчак С. Н., Кошин А. А., Ракович А. Г., Синицын Б. И. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов: учебник для вузов / под общ. ред. С. Н. Корчака. М.: Машиностроение, 1988. 352 с.
13. Комягин В. Б. Программирование в Excel на языке Visual Basic. М.: Радио и связь, 1996. 320 с.
14. Курицкий Б. Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel. СПб.: BHV, 1997. 384 с.

Eng

1. Tsirlin A. M. (2015). Optimization methods for engineers. Izdatel'stvo «Direkt-Media». [in Russian language]
2. Goranskiy G. K. (1963). Calculation of cutting conditions using electronic computers. Minsk: Gosudarstvennoe izdatel'stvo BSSR. [in Russian language]
3. Shup T. (1982). Solving engineering problems on a computer: A practical guide. Moscow: Mir. [in Russian language]
4. Bertsekas D. (1987). Conditional optimization and Lagrange multiplier methods. Moscow: Radio i svyaz'. [in Russian language]
5. Guzeev V. I. (Ed.), Batuev V. A., Surkov I. V. (2005). Cutting conditions for turning and boring-milling-boring machines with numerical program control: handbook. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
6. Kosilova A. G. (Ed.), Mescheryakov R. K. (1986). Reference technologist-mechanical engineer. In 2 volumes. 4th ed, Vol. 2. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
7. Dal'skiy A. M. (Ed.), Kosilova A. G., Mescheryakov R. K., Suslov A. G. (2001). Reference technologist-mechanical engineer. In 2 volumes, Vol. 2. Moscow: Mashinostroenie-1. [in Russian language]
8. Matalin A. A. (Ed.) (2008). Engineering technology: a textbook. Mashinostroenie. Izdatel'stvo «Lan'». [in Russian language]
9. Lasdon Leon S. (1970). Optimization Theory for Lange System. New York: Macmillan.
10. Busch-Vishnias, Pang J., Lasdon L. Optical Seusor Desing Using Nonlinear Programming, Engineering Optimization. (2000). (to appear).
11. Gajulapalli R. S., Lasdon L. S. Computational Experience with a Safeguarded Barrier Algorithm for Sparse Nonlinear Programming, Journal of Computational Optimization and Applications. (2000). (to appear).
12. Korchak S. N. (Ed.), Koshin A. A., Rakovich A. G., Sinitsyn B. I. (1988). Systems of computeraided design of technological processes, devices and cutting tools: a textbook for universities. Mashinostroenie. [in Russian language]
13. KKomyagin V. B. (1996). Excel programming in Visual Basic. Moscow: Radio i svyaz'. [in Russian language]
14. KKuritskiy B. Ya. (1997). Finding optimal solutions using Excel. St. Petersburg: BHV. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/hb.2019.02.pp.023-028

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/hb.2019.02.pp.023-028

and fill out the form