Упрощенная методика технологического обеспечения операций обработки материалов лазерным лучом

Котляров В.П., Киященко А.Н., Сергиенко Н.И.

Abstract

УДК 621.375.826:621

При проектировании технологических операций лазерной обработки с многокритериальной оценкой их результатов одним из этапов процедуры является выбор технологического регламента ее реализации. Предлагается модифицированный алгоритм оптимизации, при котором упрощается содержание исследуемого факторного пространства за счет исключения критических для поиска оптимального режима обработки величин, влияние которых затем компенсируется изменением стратегии технологической операции, в частности, в результате использования метода «подгонки» критического показателя до требуемого уровня с управляемым уменьшающимся шагом приращения его значения. Для реализации разнообразных операций с адаптивной формой их организации (прецизионной обработки отверстий, формирования размерных щелей, поверхностного нагревания с нормированной глубиной зоны) разработано несколько технологических установок и устройств, схемы которых приводятся в работе вместе с результатами их исследований. Их применение улучшает показатели воспроизводимости результатов обработки при упрощенной методике выбора технологического регламента операций.

Ключевые слова: лазер, лазерный луч, технологическая операция, технологическое обеспечение моделирования процесса, оптимизация, адаптивная организация операции, режим обработки, методика выбора.

While designing a technological operation with a lot of criteria estimation of its results, one of the stages of the procedure – choosing a technological schedule for its implementation, is complicated by the necessity of using one of the indirect optimization techniques, which is performed by experimental modeling of processing with combining the response functions by one or another way. This method of searching for the processing mode is not only complex and long-lasting but most often is ineffective when using a value of a higher level of complexity as an index (indexes), for example, the accuracy index of the dimensional results of an operation. A modified optimization algorithm is proposed that simplifies the content of the factorial space by eliminating the critical values in searching for the optimum processing mode. The influence of those values is compensated by changing the strategy of the technological operation, in particular, by using the method of "fitting" the critical index to the required level with a controllably decreasing increment of its value. To implement various operations with an adaptive form of their organization (precision hole machining, formation of dimensional slits, surface heating with the normalized depth of the zone), a number of technological installations and devices have been developed, the schemes of which are given in the article together with the results of their studies. Their application improves the indexes of the reproducibility of results of processing with a simplified procedure for selecting the technological procedure for operations.

Keywords: laser, laser beam, technological operation, technological support process modeling, optimization, adaptive operation organization, processing mode, selection method.

Download full-text PDF. 2067 downloads

Menu

Vol. 54 (2018), Issue 6, p. 39-66

Упрощенная методика технологического обеспечения операций обработки материалов лазерным лучом

Abstract