6.1.   Технологические параметры и возможности оптимизации процессов резания

Считается общепринятым, что практически все характеристики процесса резания и сопровождающие процесс резания явления (компоненты силы резания, показатели износа режущего инструмента, стойкость и температурные деформации инструмента, показатели качества обработанной поверхности) можно описать функциональными зависимостями от нескольких групп технологических параметров:

,   (6.1)

где  – рассматриваемая характеристика процесса резания;  – комплекс параметров, связанных с геометрическими параметрами инструмента и детали;  – комплекс параметров, связанных с элементами режимов резания; , – показатели, связанные со свойствами обрабатываемого и инструментального материала;  – параметры, связанные с условиями обработки.

Факторы, относящиеся к данным группам и непосредственно влияющие на протекание процесса резания, мы будем в дальнейшем определять как «технологические параметры». Очевидно, не все факторы, относящиеся к данным группам, могут быть хотя бы теоретически рассмотрены как изменяемые или управляемые (группы ,,), несмотря на то, что в процессе обработки изменяются некоторым (как правило, неизвестным), образом.


Параметры, относящиеся к другим группам (,), могут быть изменены принудительно, в соответствии с целью управления процессом резания. Таким образом, повышение эффективности процесса обработки резанием может быть осуществлено следующими двумя способами:

1) за счет управления процессом резания, то есть за счет принудительного изменения величин управляемых параметров в соответствии с некоторой целью управления непосредственно в процессе обработки;

2) за счет подбора оптимальных значений технологических параметров на стадии проектирования операции.

Оба указанных способа связаны с необходимостью решения задач оптимизации. В первом случае задача управления процессом механической обработки может быть представлена как оптимизационная задача – на каждом «шаге» управления необходимо определить значения управляемых параметров, которые доставляют максимум (минимум) некоторой целевой функции. В случае оптимизации при проектировании операции задача определения технологических параметров, доставляющих экстремум некоторой целевой функции, может быть в явном виде сформулирована как задача оптимизации в форме (4.2) и решена известными методами, которые обсуждались в разделе 3. Наиболее разработанными в этой области являются методы, связанные с поиском оптимальных значений режимов резания.