Файл: Системы автоматизированного проектирования технологических процессов..pdf

Анализируя технологические элементы и их свойства, можно сделать вывод, что между элементами и их свойствами существует:

отрршение принадлежности (каждый элемент имеет определенное

свойство);

-отношение следования - между одними и теми же элементами (на­ пример, станки, обеспечивающие чистовую обработку используются после станков для черновой обработки);

-отношение совместимости - между различными элементами (напри­

мер, в одном переходе участвуют обрабатываемая и базовая поверхности, станок, инструмент, режимы резания);

- отношение предопределения (токарный станок определяет исполь­ зование токарных резцов).

В процессе проектирования технолог изучает свойства технологиче­ ских элементов и, выбирая необходимые, сравнивает их между собой. С тех­ нологической точки зрения имеет смысл сравнивать лишь значения одно­ именных свойств. Так, можно сравнивать класс точности станка и точность обрабатываемой поверхности, диаметр заготовки и наибольший допустимый диаметр обработки на конкретном станке.

Определение областей существования отношений проводится с помо­ щью логического анализа технологических законов, правил и утверждений.

Пример утверждения: каждый технологический элемент связан какимлибо отношением с другим элементом.

Пример технологического правила: базовая поверхность обрабатыва­ ется раньше той поверхности, для которой она используется в качестве базо­ вой.

Цель проектирования - получение описания объектов проектирования: переходов, операций, маршрута. Описание перехода включает в себя описа­ ние свойств обрабатываемой поверхности, станка и инструментов (режущего и измерительного), описание параметров режимов обработки. В символах логики предикатов описание перехода выглядит следующим образом. Пусть а - конкретная поверхность, Ъ- станок, с - инструмент, d - режим резания, Pi ь • • •» Рт\>Р 12» • • •> Рnit Р13» • • •* Риз* Р Ну • • Рп4 конкретные свойства соот­ ветственно поверхности, станка инструмента и режима резания. Тогда опи­ сание перехода запишется:

Pi |(а)л.. • лРт\(а)лР\2(Ь)л...л Р ^ ^ л Р ^Д ^л ...лР*з(с) P\A(d)/\. . .лРПА(с[).

Так как в переход входят элементы, которые совмещаются, то очевид­ но, что условием формирования перехода являются зависимости между эле­ ментами, определяющие их совместность.

Описание математических соотношений на уровнях структурных, ло­ гических и количественных свойств принимает конкретные формы в услови­ ях определенного объекта. Например, множество параметров, влияющих на

выбор скорости резания при различных методах обработки, можно предста­ вить в виде

где Ти - стойкость инструмента, мин; m - показатель относительной стойко­ сти инструмента; t - глубина резания, мм; s - подача, мм/об (мм/зуб, мм/дв.ход, мм/мин); d - диаметр обрабатываемой поверхности или диаметр инструмента; В - ширина обрабатываемой поверхности, мм; cv - коэффици­ ент, характеризующий условия обработки; kv - поправочный коэффициент на скорость резания; JCv, yv, zv, rv - показатели степени.

Логические соотношения между приведенными выше параметрами и скоростью резания v имеют вид

причем Ги,т ,с уД у всегда истинны, а истинные значения других перемен­

ных зависят от метода обработки резанием.

Формулы количественных соотношений между параметрами с учетом истинности их логических значений имеют вид:

при наружном точении

СуАу

v = --- — — ; (4.3)

T?tXvsy'

при сверлении

Тт*У*

1и Л

и т. д. Следовательно, формулы (4.1) - (4.4) представляют математические модели расчета скорости резания на различных уровнях абстрагирования.

Вопросы к главе 4

1. Какие этапы работы включает в себя технологическая подготовка производства?

2.Назовите задачи технологической подготовки производства.

3.Какие разновидности производства вы знаете?

4.Дайте определение технологического процесса и назовите разно­

видности описания этого процесса.

5.Назовите структурные компоненты технологического процесса.

6.Какие методы обработки поверхностей используются в машино­

строении?

7.Дайте определения понятиям «припуск» и «допуск на обработку».

8.Охарактеризуйте расчетно-аналитический метод определения при­

пуска.

9. Назовите принципы назначения технологических баз.

Ю.Какие принципы используются при формировании структуры тех­ нологического процесса?

11.Опишите три уровня технологической унификации.

12.В чем отличие типовых и групповых ТП?

13.Приведите пример конструкторско-технологического кода.

14.Назовите этапы проектирования единичного и унифицированн технологических процессов.

САПР - системы автоматизированного проектирования ТП, СТО, цехов; САП - система автоматизированного программирования управляющих про­ грамм для станков с ЧПУ; САН - система автоматизированного нормирова­ ния; АСУ - автоматизированная система управления ТПП. Все эти системы входят в состав АСТПП - автоматизированной системы ТПП - и являются ее подсистемами.

5.2.Этапы развития автоматизации ТПП

Вистории развития автоматизации технологической подготовки про­ изводства можно выделить три этапа.

Первый этап (период зарождения) длился с конца 50-х до конца 60-х годов. На этом этапе с помощью ЭВМ решались частные задачи технологи­ ческой подготовки, в основном расчетного характера, формулировались не­ расчетные задачи проектирования и делались попытки их решения с помо­ щью ЭВМ. В Академии наук Белорусской ССР (г. Минск) под руководством Г.К. Горанского были начаты работы по автоматизации конструирования и технологического проектирования: расчет деталей машин, конструирование сложных машиностроительных объектов, расчет режимов резания и норм времени, проектирование режущих инструментов и станочных приспособле­ ний, работы по автоматизации вычерчивания. Были проведены функцио­ нальные исследования, которые предопределили дальнейшее развитие про­ блемы.

ВИнституте автоматизации (г. Киев) под руководством Г.А. Спыну проводились работы по автоматизации подготовки программ для станков с ЧПУ, по автоматизации проектирования ТП. В научно-исследовательском институте прикладной математики и кибернетики (г. Горький) под руково­ дством А.М. Гильмана выполнены исследования по автоматизации проекти­ рования ТП. Важным событием стало создание Института технической ки­ бернетики (Академия наук Белорусской ССР) - межотраслевой головной ор­ ганизации по применению математических методов и средств вычислитель­ ной техники для автоматизации процессов технической подготовки произ­ водства.

Второй этап (70-е годы) характеризовался ростом числа организаций, занимающихся проблемой автоматизации ТПП на основе типовых и группо­ вых ТП. На многих предприятиях проводились работы по унификации про­ цессов, созданию классификационных групп деталей, унификации средств технологического оснащения. Разрабатывались математические модели, ме­ тоды и алгоритмы, которые позволили достичь универсальности и оптималь­ ности получаемых результатов. На этом этапе проведены успешные работы по алгоритмизации задач, не имеющих расчетного характера, например задач проектирования оптимальных операций. Однако используемые при этом технические средства и программное обеспечение не были объединены в единую проектирующую систему.

Отмеченные недостатки были устранены при переходе на третий этап 126