Файл: Митрофанов, С. П. Автоматизация технологической подготовки серийного производства.pdf

коды некоторых типов сверлильных приспособлений. Структура кода приспособления отражает признаки, необходимые при оп­ ределении вспомогательного времени и автоматического форми­ рования названий приспособлений в технологических картах.

Технические характеристики приспособления описываются в виде совокупности соотношений, которые характеризуют раз­ меры рабочей зоны для установки детали, точность детали, уси­ лие закрепления, время установки и зажима и другие данные. Аналогично кодируется информация об инструментах, оборудо­ вании, содержании переходов. Кодировочные таблицы составляют по данным ГОСТов, каталогов и материалам конкретного пред­ приятия. Таблицы типоразмеров нормализированных инструмен­ тов и приспособлений оформляются в виде алгоритмических таблиц.

В качестве примера автоматизации технологического проекти­ рования обработки деталей типа тел вращения на универсальном оборудовании рассмотрим основные принципы построения алго­ ритма для сверлильных станков. По схеме 25 в блоке 1 произво­ дится ввод исходной информации о детали. Ввод исходных данных с чертежа может быть осуществлен в автономном режиме непо­ средственно с перфоносителя в память ЭВМ или передачей этих данных с информацией о результатах проектирования на преды­ дущих операциях от управляющей программы-диспетчера. Вве­ денные исходные данные анализируются на предмет выявления сверлильных работ и таких конструктивных элементов отверстий, как фаски, резьбы и т. д. В блоке 2 осуществляется выбор схемы установки, базирующих поверхностей, типа зажимного устройства и вида приспособления (схема 26). В основу выбора типоразмера приспособления положены: классификация сверлильных приспо­ соблений по каталогу универсальных и групповых станочных приспособлений и каталогам конкретного завода с. присвоением

поступающих в производстводеталей к групповым приспособлениям. В блоках 3, 4, 5, 6 по схеме 25 производится выбор типа, мо­ дели и шифра станка, выделение t-ro перехода, кодов режущего, измерительного, вспомогательного инструментов и их нормалей по ГОСТу и нормалям конкретного предприятия. В основу алго­ ритма расчета режимов резания и нормирования (блоки 7, 8, 9), оформленного в виде АТ, положены общемашиностроительные нормативы режимов резания и типовые нормы времени, согласо­ ванные с конкретными производственными условиями. Логичес­ кий оператор I-P (все ли переходы в операции просчитаны и сформулированы) разрешает переход к выполнению следующих блоков. В блоках 11, 12 осуществляется нормирование многопере­ ходных операций и формулируется итоговая строка, в которую выносится для нормирования операции: сумма Гшт во всех пере­ ходах; высший разряд от всех переходов; максимальное значе­ ние Тп. зот всех переходов или одно из значений Тп. 3 при их равен-

347

Т а б л и ц а 103

Кодирование типов приспособлений к сверлильным станкам

стве. В блоке 13 производится вывод на печать при помощи АЦПУ полностью оформленных операционных карт.

Как видно из изложенного, работа каждого блока основана на анализе алгоритмических таблиц и таблицы кодированных сведений о детали. Система таких взаимно подчиненных таблиц полностью описывает в цифровой форме процесс технологического проектирования сверлильной операции. Она позволяет достаточно просто корректировать программы; использовать их без суще­ ственного изменения на других предприятиях, значительно упро­ щает написание алгоритмов проектирования в удобной и естествен­ ной форме представления технологической информации. Про­ граммами проектирования сверлильной операции предусматри­ вается выполнение на сверлильных станках следующих техноло-

348

Схема 25

Блок-схема проектирования сверлильной операции

гических переходов: сверление, рассверливание, зенкерование, развертывание и т. д. Машинное время проектирования одной операции для деталей средней сложности составляет 1 —1,5 мин.

АВТОМАТИЗАЦИЯ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ И НОРМ ВРЕМЕНИ

Решение задачи расчета режимов резания сводится к опреде­ лению значений скорости, подачи и глубины обработки, обеспе­ чивающих изготовление детали в сответствии с требованиями,

349

Схема 26

Блок-схема выбора типоразмера приспособления

указанными на ее чертеже, при наименьшей себестоимости обра­ ботки. В качестве исходных данных для построения соответствую­ щих алгоритмов при обработке на различных типах металлоре­ жущих станков обычно используют «Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для технологического нормирования работ», «Общемашиностроительные нормативы вспомогательного времени на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного времени для технического нор­ мирования станочных работ». Кроме того, необходимы данные

осуществующем оборудовании, оснастке и инструменте. Сведения

останках включают: мощность электродвигателя, ряды оборотов шпинделя, ряды подач, скорости быстрого подвода и отвода стола и инструмента. Так как при расчете режимов резания необходимо

350

учитывать степень изношенности оборудования, то для этого вводится коэффициент состояния оборудования. Сведения об инструменте берут из нормалей машиностроения.

Основным документом, содержащим текущую информацию, является технологическая карта. В ней отражены все исходные данные, необходимые для расчета режимов резания. Как известно, справочники нормативов по техническому нормированию состоят из большого количества таблиц.

С целью сокращения объемов исходной информации там, где это возможно, вместо таблиц режимов резания применяют функ­ циональные зависимости. При расчете режимов резания исполь­ зуется как количественная, так и качественная информация. Для последней необходимо разработать систему присвоения шиф­ ров и провести кодирование, т. е. выразить эту информацию в чи­ словом виде. Перед вычислениями исходные данные из технологи­ ческой карты или инструкционно-нормировочного листа заносят в специальный кодировочный бланк. Далее перфорируют ленту по исходным данным бланков, осуществляют контроль перфора­ ции, ввод перфоленты в ЭВМ и решение задачи.

При использовании ЭВМ для технического нормирования весьма трудоемкими являются процессы кодирования нечисловой информации и переписывания всей исходной информации в коди­ ровочный бланк. Одно из направлений уменьшения времени ввода информации в ЭВМ — создание достаточно простого вход­ ного языка. Такой язык позволяет задавать исходные данные вычислительной машине без шифровки нечисловой информации. Перфорацию производят на телеграфном аппарате непосредственно с инструкционно-нормировочного листа или операционной карты. Подготовку исходных данных, включая перфорацию, можно осу­ ществить полностью в технологическом отделе или в отделе труда и заработной платы завода. Информация передается вычислитель­ ному центру по обычным телеграфным каналам со скоростью шесть знаков в секунду. Второе направление сокращения времени ввода — создание специальных устройств, облегчающих перенос информации с исходного документа на перфоноситель. В качестве примера можно привести «Автокодировщик» Института техни­ ческой кибернетики АН БССР. Исходные данные берут из техно­ логической карты и набирают на пульте устройства. Вся вводимая информация отражается на индикаторном поле «Автокодиров­ щика», что прозволяет следить за правильностью ввода данных. Далее информация автоматически переносится на перфоноситель, что существенно уменьшает время кодирования и перфорации данных.

Алгоритмы для расчета режимов резания и технического нор­ мирования достаточно сложны и содержат большое число исход­ ных данных, часть которых постоянно хранится в памяти ЭВМ. Это относится к информации, связанной с паспортными данными оборудования, обрабатываемым материалом, приспособлениями;

351

режущим инструментом и т. д. На схеме 27 представлена типич­ ная блок-схема алгоритма расчета режимов резания и норм вре­ мени. Первый блок вводит массив исходных данных, переводит их с входного языка и располагает по ячейкам памяти. Во втором блоке по модели станка выбираются числа оборотов и величины подач станка, допустимая мощность, допустимые усилия и стои­ мость станко-минуты. По кодам инструмента определяются дан­ ные об инструменте: геометрии режущей части, стоимости заточки инструмента и характеристики прочности инструмента. По коду марки материала детали устанавливаются характерные свойства обрабатываемого материала.

При вычислении режимов резания учитывают различные огра­

или неравенствами, в которых элементы режима резания входят лишь косвенно, например, N NAon (где N — мощность резания; ЛГдоп — наибольшее допустимое значение мощности на шпин­ деле станка). Мощность резания функционально зависит от ре­ жима N = /дг (s, п). Поэтому неравенство (V ==£ Л(доп выражает в косвенном виде некоторое ограничение на режим резания, ко­ торое может быть записано как fN (s, п) ^ Мдоп (левая часть неравенства может быть заменена конкретной формулой).

352

реЗания, a Ry. — конечное множество его допустимых значений. Например, для подачи s может быть задан ряд допустимых зна­

При обработке резанием любой поверхности детали всегда существуют прямые кинематические ограничения на элементы режима резания каждого перехода. Эти ограничения показы­ вают, что число оборотов шпинделя и подачу следует выбирать исходя из возможностей станка. Ограничения на одни и те же

чисел оборотов и подач. Для станков с дискретными рядами по­ дач и чисел оборотов эти же ограничения имеют вид s£ Rs\ п£ Rn> где Rs и Rn — множества допустимых кинематикой станка зна­ чений подач и чисел оборотов шпинделя. Прочность станка и мощ­ ность двигателя накладывают ограничения на усилия резания, крутящий момент и на мощность резания. Используемый режу­ щий инструмент налагает ограничения на усилия резания Pz, Ру, Рх, крутящий момент Мкр, скорость резания и и на подачу s. Эти ограничения однозначно определяются конструкцией и мате­ риалом инструмента, они имеют разный вид для разных типов инструментов и видов обработки. От вида обработки зависят также ограничения, вытекающие из требований обеспечения необхо­ димого качества детали.

Третий блок содержит также программу оптимизации, которая по заданной модели процесса резания определяет оптимальный режим резания. За критерий оптимальности обычно принимают наименьшую себестоимость обработки, если стойкость инстру­ мента не ограничена по организационным причинам; если стой­ кость инструмента задана заранее, то находят наиболее произво­ дительный режим. Рассмотрим графическую интерпретацию за­ дачи выбора оптимальных режимов резания. Пусть множество допустимых режимов резания R t будет определено рядом нера­