- •Содержание
- •Введение
- •1. Математическая модель
- •1.1 Структурный анализ технологического процесса и построение модели
- •1.2 Нормирование модели по критериям оптимизации.
- •1.3 Расчёт режимов резания
- •1.3.1 Расчет режимов резания для сверления
- •1.3.2 Расчет режимов резания фрезерования
- •1.3.3 Расчет режимов резания растачивания
- •1.4 Расчет норм времени
- •1.4.1 Расчёт норм времени для сверления
- •1.4.2 Расчёт норм времени для фрезерования
- •1.4.3 Расчёт норм времени для растачивания
- •1.4.3 Расчёт штучно-калькуляционного времени
- •2. Анализ технико-экономических резервов производства и выявление приоритетности критериев оптимизации
- •3. Оптимизационные расчеты на пэвм
- •3.1 Пороговая оптимизация
- •3.2 Использование обобщенного критерия оптимизации.
- •Список используемой литературы
- •Приложение а. Распечатка файла исходных данных для расчетов на пэвм при пороговой оптимизации
- •Приложение б. Распечатка файлов результатов расчета критериев на пэвм при пороговой оптимизации
- •Приложение в. Распечатка файла исходных данных для оптимизационных расчетов по обобщенному критерию
- •Приложение г. Распечатка файлов результатов расчета критериев на пэвм по обобщенному критерию
1. Математическая модель
1.1 Структурный анализ технологического процесса и построение модели
В данном разделе изложено построение математической модели перспективного технологического процесса использованной для генерирования допустимого множества структурных вариантов, используемого при оптимизации. Согласно методики структурной оптимизации ПТП в качестве такой модели использован сетевой орграф G=(X, U) с отношением порядка между его вершинами, отображающими варианты выполнения технологических операций. Модель построена на основе анализа действующего технологического процесса. Согласно выполненного задания рассмотрен чистовой этап действующего технологического процесса изготовления детали «Кронштейн».
Модель построена на основе анализа технологического процесса. Согласно выданного задания рассмотрен чистовой этап действующего технологического процесса изготовления детали «Кронштейн». Модель перспективного технологического процесса сформирована на основе анализа возможных многовариантных технологических решений. Так как действующий технологический процесс имеет высокий уровень дифференциации операций и основан на применении универсального оборудования, то, учитывая тип производства (серийное) и тенденции технического перевооружения (высокий уровень оптимизации), перспективный технологический процесс рационально строить, базируясь на принципе концентрации операций и применения станков с числовым программным управлением.
При объединении операций учитывались следующие условия:
а) возможность обработки поверхностей объединяемых операций с одних установочных баз, что способствует повышению точности взаимного расположения обработанных поверхностей;
б) объединяются операции одного вида обработки, например, несколько токарных переводятся на станок с числовым программным управлением, или разных видов, если в качестве технологического оборудования используется многоцелевой станок с числовым программным управлением.
При замене оборудования учитывались следующие условия:
а) соответствие рабочей зоны станка габаритам обрабатываемой детали;
б) соответствие мощности привода главного движения свойствам обрабатываемого материала;
в) снижение основного времени за счет применения станков с бесступенчатым изменением частот вращения шпинделя.
г) снижение основного времени за счет применения станков с числовым программным управлением, позволяющих автоматизировать часть вспомогательных переходов;
д) применение современного оборудования с оперативными системами числового программного управления;
е) соответствие количества используемого на операции режущего инструмента числу позиций инструментального магазина или инструментальной головки станка.
Основные технические характеристики технологического оборудования, использованного при построении модели, представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 — Основные технические характеристики оборудования
Модель станка |
Габаритный размер рабочей зоны, мм |
Мощность привода шпинделя, кВт |
Число инструментов в магазине |
6Р12 |
2280х1965 |
7,5 |
4 |
2Е440А |
2440х2195 |
4,5 |
2 |
16К20 |
2795х1190 |
11 |
4 |
2У430 |
1340х1500 |
2,1 |
2 |
2А135 |
1240х810 |
4,5 |
1 |
400V |
2400х2200 |
7 |
20 |
200HT |
4300х1850 |
12 |
8 |
ВМП-300А |
1120х580 |
0,75 |
5 |
В результате структурного анализа получена модель перспективного технологического процесса, состоящая из 40 вершин и рёбер. Математическая модель построена в виде графа и оформлена как чертеж. Изображение каждой вершины графа предусматривает 6 ячеек, в которые занесена следующая информация:
— номер вершины;
— номера операций базового технологического процесса;
— наименование операции;
— модель технологического оборудования (код модели станка);
— значения критериальных параметров, включая обобщенный критерий.
Вершинами входа и выхода графа являются фиктивные вершины. Определяемые моделью варианты технологических процессов имеют одинаковую длину (число вершин отдельного пути), то есть сетевой граф разделен на слои следующим образом:
— любая дуга соединяет вершины только соседних слоёв;
— в первом и последнем слоях — по одному элементу (фиктивные вершины входа и выхода из сети);
— вершины одного слоя не соединены между собой дугами.
Для обеспечения этого условия в модели использованы фиктивные
вершины при концентрации технологических операций.