Применение алгоритма Литтла к решению задачи структурной оптимизации операций на многоцелевых станках с ЧПУ

Аннотация

Современные многоцелевые станки с ЧПУ обеспечивают возможность построения технологических процессов механической обработки деталей по принципу концентрации технологических переходов в одной операции. По ходу проектирования такой операции возникает задача выбора последовательности выполнения технологических переходов в маршруте обработки поверхностей детали, при которой обеспечивается минимальное вспомогательное время холостых ходов рабочих органов станка. При малом числе технологических переходов их последовательность определяет технолог либо на основе личного опыта, либо интуитивно. При большом числе технологических переходов требуется формальная методика решения сформулированной задачи, которая по целевой функции схожа с известной в теории исследования операций задачей коммивояжера. Настоящая работа посвящена модификации задачи коммивояжера для оптимизации последовательности выполнения технологических переходов в маршруте обработки большого числа отверстий разных диаметров и квалитетов точности в корпусных и плоских деталях на многоцелевых станках с ЧПУ. Для ее решения выбран усовершенствованный метод перебора всех возможных вариантов, известный как алгоритм Литтла. Предложенная модель формализации технологических переходов, позволила в структурированной, математически и логически упорядоченной форме представить полное описание операции в исходных данных задачи и тем самым повысить точность оптимизации по критерию минимума длительности холостых ходов. Постановка и решение задачи обусловлены трендом улучшения траекторий обработки в CAM-системах, направленным на сокращение времени операции, повышение производительности и уменьшение срока окупаемости дорогостоящих многоцелевых станков c ЧПУ.