выбор оптимальных методов обработки НА ОСНОВЕ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

 

Казаков Ю.М., Польский Е.А. (БГТУ, г.Брянск, РФ)

 

Требуемое качество поверхности возможно обеспечить различными методами обработки (МО). Большое число МО и неполнота представленной по ним информации делает процесс выбора наиболее рационального метода довольно сложной задачей.

Для выбора оптимального МО должны быть заданы в формализованном виде область применения и определенные его характеристики, т.е. необходимо предварительно определить границы его рационального использования, при переходе которых должны приниматься качественно новые процессы обработки.

Для оценки МО был предложен метод парных сравнений. Основой метода является формирование матрицы парных сравнений, в которой число строк и столбцов равно числу сравниваемых факторов, а их пересечение - оценка(отношение) сравниваемых факторов. В качестве основных критериев оценки МО предложены: сравнительная технологичность методов обработки; сопоставление МО по сложности формы обработки; сопоставление МО по трудозатратам; сопоставление МО по энергозатратам и др.

При этом решение сводится к нахождению собственных весов критериев и МО, которые будут определяться собственным вектором матрицы

,

где x - собственный вектор матрицы;   E - единичная матрица;   l - собственное число матрицы.

Оценку, полученную группой экспертов, можно считать достаточно надежной только при хорошей согласованности ответов. Степень согласованности ответов может быть определена на основе коэффициента вариации, который представляет собой отношение числа различимых пар событий к максимально возможному числу. Он определяется зависимостью

,

где w_j  - коэффициент вариации j-го признака;   g_ij - число мест(рангов) признака.

Следующий этап - оценка МО по его характеристикам: виду и состоянию исходной заготовки, состоянию заготовки после обработки, характеристикам процесса обработки.

На основе анализа принципов построения компромиссных схем оптимизации и характеристик МО предложена многоуровневая структура оптимизации со сверткой критериев. Каждая характеристика качества МО при этом представлена интервалом   возможных   значений и оформлена в виде функциональной зависимости или массива.

При этом формируются критерии, имеющие безразмерные значения. Затем строится вектор приоритетов, определяются весовые коэффициенты и осуществляется свертка критериев. В качестве обобщенного критерия использована функция минимизации

,        .

- расчетное значение вероятности обеспечения параметра Аm.

Второй уровень оптимизации подразумевает выбор МО, обеспечивающих минимальные энергозатраты и максимальную производительность

 ,

где - множество возможных МО, выбранных на первом уровне.

Обобщенный безразмерный критерий будет представлен зависимостью

,

где l- коэффициент пропорциональности;-  соответственно безразмерные критерии производительности и энергозатрат.

Для оптимизации МО по производительности и энергозатратам выбранные критерии нормализуются, т.е. приводятся к безразмерному виду, определяются весовые коэффициенты и производится их свертка. Весовой коэффициент в данном случае определяет приоритетность влияния энергозатрат или производительности.