Βελτιστοποίηση CNC προγράμματος κατεργασίας τεμαχίου σε κέντρο κατεργασιών - Ηλιόπουλος, Αθανάσιος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών, 2017)
Στην παρούσα διπλωματική εργασία καταστρώνεται η κατεργασία τεμαχίου υλικού 42CrΜο4 σε τρία στάδια: Στο πρώτο στάδιο γίνεται ο προγραμματισμός και η προσομοίωση της αρχικής διαμόρφωσης του τεμαχίου σε λογισμικό CAM. Η αρχική διαμόρφωση αποτελείται από δύο φάσεις (Α-Β) εκχόνδρισης 2.5D αλλά και 3D γεωμετριών και αποτελείται από αρκετές ξεχωριστές κατεργασίες. Για κάθε κατεργασία παρουσιάζεται η τροχιά του κοπτικού εργαλείου, συγκριτικές εικόνες από το λογισμικό πριν και μετά την αφαίρεση του υλικού αλλά και ο εκάστοτε χρόνος κοπής. Το δεύτερο στάδιο περιλαμβάνει την πρώτη βελτιστοποίηση της πιο χρονοβόρας κατεργασίας εκ των δύο φάσεων, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Taguchi. Για τη βελτιστοποίηση επιλέχθηκαν να εξετασθούν οι παράγοντες Βάθος Κοπής, Επικάλυψη Διαμέτρου, Τεχνική Κοπής και Διάμετρος Κοπτικού Εργαλείου. Οι τρείς πρώτοι παράγοντες μελετήθηκαν σε τρία επίπεδα, ενώ ο τελευταίος σε δύο. Μέσω της μεθόδου Taguchi προέκυψαν ο βέλτιστος συνδυασμός των επιπέδων των παραγόντων και μια προσέγγιση του χρόνου κοπής σε αυτά τα επίπεδα, προσέγγιση η οποία επιβεβαιώθηκε στο λογισμικό CAM. Έπειτα, με τη μέθοδο ανάλυσης ANOVA υπολογίσθηκε ποσοστιαία η επίδραση που έχει ο κάθε ένας από τους τέσσερις παράγοντες στο τελικό αποτέλεσμα. Στο τρίτο και τελευταίο στάδιο γίνεται η βελτιστοποίηση τριών συνθηκών κοπής (ταχύτητα κοπής, πρόωση ανά οδόντα και βάθος κοπής) με τη χρήση γενετικού αλγορίθμου. Οι δύο πρώτες συνθήκες είχαν διατηρηθεί σταθερές κατά τη διάρκεια της πρώτης βελτιστοποίησης, ενώ το βάθος κοπής είχε ελεγχθεί σε συντηρητικά επίπεδα. Αντικειμενική συνάρτηση του γενετικού αλγορίθμου ορίσθηκε ο χρόνος κοπής, λαμβάνοντας βέβαια υπόψη τεχνολογικούς και ποιοτικούς περιορισμούς (μέγιστη ισχύς κοπής, τραχύτητα επιφάνειας, δυναμική ευστάθεια του συστήματος εργαλειομηχανή-εργαλείο-τεμάχιο).