ТОЧНОЕ ВЫЧИСЛЕНИЕ СТОИМОСТИ РЕЗКИ ЗАГОТОВОК ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА НА МАШИНЕ ЛАЗЕРНОЙ РЕЗКИ С ЧИСЛОВЫМ ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ В ЗАДАЧЕ ОПТИМИЗАЦИИ МАРШРУТА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

В статье рассматривается вопрос точного вычисления целевой функции в задаче оптимизации маршрута перемещения режущего инструмента для машин листовой лазерной резки с числовым программным управлением (далее ЧПУ). В качестве целевой функции рассматривается стоимость лазерной резки, которая зависит от ряда числовых параметров. Вычисление этих параметров затруднено по ряду причин: необходимо учитывать тип используемого лазера в машине с ЧПУ, марку и толщину обрабатываемого материала, стоимость расходных материалов, расход и стоимость вспомогательного и лазерного газов, амортизацию оборудования и заработную плату обслуживающего персонала. В работе предлагается математическая модель точного вычисления целевой функции стоимости лазерной резки. На основании предложенной модели произведен расчет основных параметров для СО2 лазерного комплекса ByStar3015, от которых зависит стоимость резки. На основании полученных формул для расчета основных стоимостных параметров можно вычислить длину дополнительного реза, допустимую при проектировании маршрута режущего инструмента с применением специальных способов резки с дополнительным резом. Таким образом, зная рассчитанную максимально допустимую длину дополнительного реза можно легко оценить эффективность и целесообразность применения специальных способов резки еще на этапе проектирования маршрута перемещения режущего инструмента. Во второй части статьи рассмотрен пример расчета стоимости лазерной резки раскройной карты, разработанной в САПР «СИРИУС». При проектировании управляющей программы маршрут перемещения режущего инструмента был построен для двух случаев: резка «по замкнутому контуру» и применение специальных способов резки. Анализ полученных результатов показал, что применение специальных способов резки позволяет минимизировать стоимость лазерной резки.

1. Петунин А.А. Разработка САМ системы для машин резки листового материала как пример инновации // Инновационные информационные технологии: Теория и практика: Материалы междунар. сем. – Уфа, 2011. - С.47-50.

2. Петунин А.А. Две задачи маршрутизации режущего инструмента для машин фигурной листовой резки с ЧПУ // Intelligent Technologies for Information Processing and Management: Proceedings of 2nd International Conference (Уфа, 10-12 ноября 2014 г.). – Уфа: Изд-во УГАТУ, 2014. - С. 215-220.

3. Конников Е.А., Куклина А.М. Специфика определения штучнокалькуляционного времени при расчете себестоимости производства изделий с применением технологии лазерной резки // Экономика и управление народным хозяйством. 2016. №2(30). С. 41-49.

4. Мильцин А.Н., Шабанов М.Л., Лысыч М.Н., Романов В.В. Современные методы резания листовых материалов // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика: материалы междунар. заочн. научн.-практич. конференции. Воронеж: ВГЛТА, 2015. Т.3. №2-1(13-1). С.83-87.

5. Шапарев А.В., Савина А.И. Технологическое и экономическое сравнение резки материалов плазмой и СО2-лазерами // Наука и современность. 2016. №3(9). С.181-189.

6. О классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы: постановление Правительства РФ от 01.01.2002 №1 – 2002.

7. Tavaeva A.F., Petunin A.A. The cutter speed determination of CNC laser cutting machines for precise calculation of objective function of tool path problem // International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM’16): Proceedings of 2 nd International Conference. Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2017, 7911618. DOI: http://ieeexplore.ieee.org/document/7911618/.

8. Таваева А.Ф., Петунин А.А. Некоторые вопросы оптимизации маршрута инструмента для машин фигурной листовой резки с числовым программным управлением // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №9. С. 147-154

9. Петунин А.А., Таваева А.Ф. Об оптимизации маршрута инструмента для машин фигурной листовой резки с ЧПУ при условии непостоянства скорости рабочего хода // Фундаментальные исследования. 2015. №6-1. С. 56-62.

10. Петунин А.А. Интегрированная САПР «СИРИУС» для автоматизации раскройно-заготовительного производства. Концепция. Опыт разработки и внедрения // Ресурсосберегающие технологии: математическое обеспечение оптимизационных задач в системах автоматизированного проектирования: Сб. докл. I Всеросс. научн. - практич. конф. по вопросам решения оптимизационных задач в промышленности. – СПб: ЦНИИТС, 2001. - С. 126-129.

11. Tavaeva A.F., Petunin A.A., Krotov V.I. About effectiveness of special cutting techniques application during development of automatic methods of tool path optimization applied to CNC thermal cutting machine // Computer Science and Information Technologies: Proceedings of 19th International Conference. – Ufa, UGATU, 2017. - P. 221-226.

12. Таваева А.Ф., Петунин А.А. Вычисление стоимости лазерной резки в задаче оптимизации маршрута режущего инструмента на машинах с ЧПУ // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №12. С. 194-202.