На підставі аналізу властивостей структурної організації інформаційного поля технологічного проектування розроблено новий підхід до проектування технологічних процесів механічної обробки стосовно багатоцільових верстатів з числовим програмним керуванням (ЧПК), що визначає процес як впорядкування інформаційного поля за допомогою фреймів і базується на застосуванні розроблених математичних моделей систем "Технологічний процес" і "Багатоцільовий верстат - СЧПК", які дозволяють типізувати їх роботу з застосуванням теорії структур і теорії груп. Даний процес проектування також базується на представленнях технологічного переходу, як частково впорядкованої множини, а технологічної операції - як системи частково впорядкованих множин, що дозволяють оформляти їх як мережу фреймів, де фіксуються найбільш загальні структурно-схемні та функціонально-параметричні зв'язки між структурними елементами технологічного процесу.

Досліджено питання підвищення якості, продуктивності та економічної ефективності гнучких виробничих систем обробки різанням за рахунок підвищення організаційно-технічної та технологічної ефективності гнучких виробничих модулів (ГВМ) шляхом імітаційного моделювання у режимі реального часу. Наведено класифікацію задач проектування ГВМ і систематизовано критерії ефективності одержуваних розв'язків. Створено систему розпізнавання технологічних образів на рівні гнучкого виробничого модуля. Розроблено методику оптимального організаційно-технологічного проектування структури та параметрів ГВМ у режимі реального часу на базі методології групової обробки. У математичній моделі ГВМ використано методи теорії систем, штучного інтелекту, теорії розпізнавання, імітаційного моделювання та векторної алгебри. Для аналізу структурних властивостей технологічних процесів застосовано теорію груп і теорію відносин. Формалізацію технологічних рішень здійснено за допомогою фреймових і продукційних моделей представлення знань.

Вперше розроблено наукові основи розширення функціональних можливостей верстатних комплексів, побудованихз використанням цільових виробничих модулів у складі багатокоординатного та багатоцільового обладнання на основі оптимізації технологічних операцій та забезпечення показників якості виготовленої продукції. Вперше запропоновано проводити оцінювання ефективності роботи верстатного комплексу й його складових з урахуванням взаємодії матеріального, енергетичного й інформаційного середовищ. Створено основи моделювання процесів механічної обробки, які полягають у визначенні системи критеріїв ефективності та розробки узагальненої математичної моделі процесу механічної обробки. Розроблено теорію визначення періоду контролю та надійності стану верстатного комплексу. Вперше визначено принципи оптимізації обсягів накопичувачів агрегатних засобів верстатних комплексів. Встановлено принципи побудови комп'ютеризованої системи прийняття рішень в процесі моніторингу верстатних комплексів на основі вперше створених математичних моделей керування процесами механічної обробки залежно від зміни стану обладнання, що дозволяє за результатами моніторингу проводити додаткові налагоджувальні роботи, зокрема, періодичне уточнення реальної геометрії обладнання. Розроблено метод адаптивного керування точністю процесу механічної обробки на верстатному комплексі за рахунок внесення коректив, що відображується у середовищі сучасних CAD/CAM/CAE систем.

Розглянуто методику підготовки геометричної інформації під час проектування технології обробки складноповерхневих деталей на спеціальних верстатах з ЧПК на прикладі представлення у цифровому вигляді робочої поверхні калібру стану холодної прокатки труб.

Рассмотрены аспекты и проблемы ускорения дозагрузки нового высокопроизводительного оборудования с ЧПУ в условиях действующего производства на примере завода горноспасательной аппаратуры (продукция данного предприятия в части механообработки аналогична пневмоарматуре). Проведен анализ как уже реализованных, так и дальнейших шагов для решения организационных и технических вопросов дозагрузки, приведены рекомендации по формированию политики предприятия в данном вопросе.

Розглянуто особливості технологічної підготовки виробництва з застосуванням обладнання з ЧПУ. Увагу приділено питанням підготовки управляючих програм, розробці технологічних процесів і програмування обробки для верстатів токарної та фрезерної груп. Показано, що застосуваня обладнання з ЧПУ дозволяє не лише скоротити тривалість технологічної операції завдяки автоматичному одержанню розмірів під час обробки, а також об'єднати декілька операцій в одну аж до одержання готової деталі за одну операцію. Застосування обладнання з ЧПУ дозволяє сконцентрувати та інтенсифікувати обробку без зниження гнучкості виробництва. Суттєве підвищення якості обробки досягається точністю позиціонування та переміщення різального інструменту, зменшенням кількості установ (постійність технологічних баз) і підвищеною жорсткістю обладнання.

Рассмотреный анализ организации технологической подготовки производства ставит целью получение ответа на ключевой вопрос: технолог разрабатывает технологию и управляющую программу (УП) или в обязанности оператора станка с ЧПУ (CNC) входит разработка УП по утвержденной технологии. Рассмотрены проблемы и перспективы подготовки программ для станков с ЧПУ, сделан сравнительный анализ возможностей разработки УП операторами, непосредственно на УЧПУ станков и САМ систем с аналогичными задачами.

Обобщен практический опыт эффективного применения на предприятиях Украины современных технологий, металлорежущих станков с ЧПУ типа "обрабатывающий центр" и сборных лезвийных твердосплавных и керамических инструментов с износостойкими покрытиями зарубежного производства. Обоснованы возможности автоматизированного проектирования и программирования технологических процессов для металлорежущих станков с ЧПУ с применением высокотехнологичного программного продукта САПР ESPRIT. Предложены новые теоретические подходы к проектированию технологических процессов механической обработки деталей машин, включая процессы резания лезвийными и абразивными инструментами, обеспечивающие повышение точности, качества и производительности.

Увагу приділено розробці методів запису поверхонь складної конфігурації під час проєктування та виготовлення виробів в умовах автоматизованого виробництва. Запропоновано асимптотично оптимальні алгоритми для запису складних контурів деталей і розрахунків траєкторій руху формоутворюючих інструментів на верстатах із ЧПК. Розглянуто варіанти практичного використання сплайн-функцій для рішення задач у машинобудівній галузі.