ВВЕДЕНИЕ. Научно-технический прогресс связан с усилением значения технологии производства при создании новых изделий

Научно-технический прогресс связан с усилением значения технологии производства при создании новых изделий. Проектирование прогрессивных технологических процессов требует учета большого количества факторов. При этом часто возникает задача выбора среди множества вариантов наиболее рационального по некоторому критерию технологического процесса.

Ручное решение таких задач очень сложное. Существенно повысить качество проектных решений можно за счет оптимизации технологического проектирования на всех его этапах.

Оптимизация – это процесс нахождения экстремума некоторой количественной величины (параметра), представляемой в виде функции.

Теория оптимизации включает в себя совокупность фундаментальных математических решений и численных методов, ориентированных на нахождение наилучших вариантов из множества альтернатив. В настоящее время разработаны десятки численных методов оптимизации, оформленных в виде стандартных программ.

Применительно к технологии машиностроения вопросы оптимизации технических решений усложнены трудностью построения математических моделей объектов, что связано с низким уровнем формализации существующих методов проектирования технологических процессов. Решение этой задачи должно базироваться на методах системно-структурного анализа.

Основная цель технологического процесса – обеспечение заданных характеристик качества детали с наибольшей производительностью их формообразования при минимальных затратах.

В технологии машиностроения, как правило, принято два главных критерия оптимальности: максимальная производительность и минимальная себестоимость.

Важная задача при построении математических моделей – выбор технических ограничений, учитывающих действие факторов самого процесса формообразования и связанных с влиянием на него различных характеристик заготовки, станка, приспособления, инструмента.

Для комплексного решения задач оптимизации в технологии машиностроения применяют два вида оптимизации: структурную и параметрическую.

Настоящее учебное пособие состоит из трех основных разделов.

В первом теоретическом разделе представлены сведения о системном подходе при проектировании и производстве изделий, показаны общие понятия о методах оптимизации, в том числе структурной и параметрической оптимизации технологических процессов, представлен подход к выбору методов формообразования изделий.

Второй раздел посвящен решению практических задач. Показаны примеры решения задач с помощью сетевых графиков, развернутой функции качества и методов линейной оптимизации.

Третий раздел содержит варианты заданий к лабораторно-практическим работам.