Obrabotka Metallov 2013 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (59) 2013 34 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ ного проектирования оборудования. Причем принятый уровень качества должен сохранять- ся в пределах всего жизненного цикла изделия. Учитывая продолжительность проектирования и длительность эксплуатации создаваемого технологического оборудования, задача выбо- ра оптимального качества относится к области долгосрочного прогноза [1], неопределенность которого возрастает с увеличением периода учреждения. Так как с экономической точки зрения избы- точное качество так же невыгодно, как и недоста- точное [2], то возникает проблема обеспечения надежности прогнозных оценок. Цель настоя- щих исследований заключается в том, чтобы установить степень влияния неопределенности прогноза условий эксплуатации станков общего назначения на надежность выбора их оптималь- ного качества. 1. Теория и методика исследования Качество определяется технологическими возможностями оборудования, которые, в свою очередь, зависят от размерных, скоростных, си- ловых и энергетических характеристик станков. Первые зависят от структуры параметрических рядов оборудования [3], а остальные являются функциями используемых режимов резания и связаны между собой корреляционной зависи- мостью 9554 , nM N = где N – эффективная мощность резания, кВт; n – частота вращения шпинделя, мин –1 ; M – кру- тящий момент на шпинделе, Н·м. Все эти параметры имеют случайный харак- тер и их распределения (рис. 1) хорошо описы- ваются функцией ( ) ( ) 1 , m i i i f x P f x = = ∑ где P i – вероятность i -го сочетания вида обра- ботки, материалов деталей и применяемых ре- жущих инструментов; f i (x) – дифференциальная функция частного i -го распределения; m – коли- чество сочетаний условий обработки; i – мульти- индекс сочетаний условий обработки. Ввиду недостатка информации на этапе кон- цептуального проектирования оборудования оптимальных значений технических характери- стик (ТХ) целесообразно использовать локаль- ные максимумы (рис. 1) второй производной ба- зовой функции ( ) '' max. f x → При достаточном объеме статистической ин- формации за ретроспективный период прогноз вероятности P i не представляет больших труд- ностей. Вместе с тем непосредственный прогноз распределений f i ( x ) осуществить сложно ввиду невозможности учета всего разнообразия усло- вий использования оборудования в отдаленной перспективе. Поэтому в работе [4] предложено заменить непосредственный прогноз техниче- ских характеристик на более простой прогноз эксплуатационных параметров процесса об- Рис. 1. Распределение эксплуатационных параметров