1.3. Методы проектирования

Система Project TP предусматривает различные методы проектирования технологических процессов в зависимости от принятого метода ТПП:

• НПТПП - новое планирование ТПП. Этот метод позволяет вести разработку технологических маршрутов для новых деталей в соответствии с общими и специфическими данными о детали и правилами технологического проектирования. Основой этого служат описание детали и требований, предъявляемых к ее обработке. Анализ этих требований позволяет выявить возможные пути решения технологических задач и в соответствии с определенными критериями выбрать метод решения. Таким образом, этот метод является и генерирующим, и оптимизирующим. Этот метод обеспечивает проектирование и документирование технологического процесса обработки новой детали на основе введенных данных. Метод предполагает ввод и хранение технологических и вспомогательных данных, выбор средств технологического оснащения, генерацию результатов технологического проектирования, расчет режимов обработки и др.

В этом случае технологический процесс разрабатывается в подсистеме «Ввод (корректировка) ведомостей исходных данных (ВИД)» в режиме прямого диалога с системой.

• АПТПП - адаптивное планирование ТПП. Суть данного метода заключается в наличии определенного множества разработанных технологических маршрутов, которые на различных этапах технологического проектирования могут быть адаптированы к конкретным требованиям заказчика. Адаптация достигается добавлением, удалением, изменением отдельных шагов проектирования. Адаптивное планирование в противоположность указанным выше методам обеспечивает порождение дополнительных технологических данных. Основой внедрения этого метода является наличие множества готовых описаний технологических карт. Адаптация к конкретным условиям заказа осуществляется путем добавления, удаления, коррекции отдельных этапов обработки. Автоматизированные системы ТПП, работающие по этому методу, позволят создавать новую информацию о технологическом процессе в диалоговом режиме.

Технологический процесс разрабатывается в подсистеме «Поиск чертежей и деталей аналогов» путем корректировки ВИД детали аналога, найденной в базе по конструкторско-технологическому коду.

• АУТПП - автоматизированное управление ТПП. Этот метод предусматривает создание электронной базы единичных технологических процессов (ЕТП) изготовления конкретных изделий. При повторном запуске в производство этого же изделия созданная база данных позволяет в кратчайшие сроки подготовить весь комплект необходимой технологической документации. Какие-либо изменения в технологическом процессе при данном методе не допустимы. Этот метод хорошо себя зарекомендовал в производствах с достаточно большой серийностью выпускаемой продукции.

В данном случае технологический процесс разрабатывается в подсистеме «Ввод (корректировка) ведомостей исходных данных (ВИД)» путем выбора из базы по обозначению детали.

• ВПТПП - вариантное планирование ТПП. Этот метод предусматривает наличие стандартного технологического маршрута для каждого класса (типа) деталей в данном производстве. В стандартном маршруте учитывают особенности обработки всего спектра деталей данного класса. В каждом классе общей номенклатуры деталей выделяются детали-представители, которые являются обобщенным представителем, включающим все специфические особенности каждой детали. Для такой детали-представителя разрабатывается стандартный технологический маршрут. Для каждой конкретной детали данного класса выбирается вариант стандартного маршрута, являющегося его подмножеством. Для всех разрешенных маршрутов разрабатываются и документируются технологические карты и другая информация. Таким образом, данный метод предполагает формирование электронной базы типовых технологических процессов (ТТП). Вариантное планирование предусматривает возможность уточнения стандартного маршрута путем изменения параметров процесса в определенных границах. Увеличение числа обрабатываемых элементов не разрешается.

Технологический процесс разрабатывается в подсистеме «Поиск чертежей и деталей аналогов» путем выбора по конструкторско-технологическому коду типового техпроцесса и его последующей правки.

В системе Project TP исходным объектом при проектировании служит не деталь и не отдельные поверхности, а специальные наборы поверхностей (комплекты, либо заданные технологом, либо сформированные в соответствии с технологическими требованиями).

На практике формообразование детали происходит в результате получения ряда промежуточных поверхностей, которые постепенно приближаются, а на финишных операциях достигают формы, уровня точности размеров и других технологических требований, заданных в чертеже.

В ВИД содержатся только сведения о конструктивных связях поверхностей и отдельные технологические указания, позволяющие построить конструкторско-технологическую структуру детали (КТС).

Как правило, деталь не может быть получена с помощью одного средства производства на одной операции, т.е. составленное на основе описания конструкторско-технологической структуры детали поисковое предписание не позволяет найти средства производства, обеспечивающие все заложенные в предписании требования. Поэтому в системе производится расширение графа КТС за счет введения в него нескольких возможных промежуточных состояний для каждой поверхности. Таким образом, для каждой поверхности детали вводятся гипотетические промежуточные поверхности (ГПП), число которых заведомо больше числа необходимых промежуточных поверхностей и зависит от возможностей средств производства, производственной обстановки и экономических факторов. Реальное число промежуточных поверхностей, определяющих технологические переходы, определяют в результате проектирования за счет стягивания или сжатия исходной гипотетической конструктивно-технологической структуры детали.

Таблица 6

Гипотетические промежуточные поверхности в системе Project TP

	Квалитет		Параметр шероховатости, мкм, при обработке детали из
Зона ГПП	Отвер- стие	Вал	стали	чугуна	меди	алюминия
1	16…14	16…14	Rz320…40	Ra100…12,5	Rz320…40	Ra100…6,3
2	14…12	14…12	Rz40	Ra12,5	Rz40…20	Ra12,5…6,3
3	11	11	Rz20	Ra6,3	Ra2,5	Ra3,2
4	10	9	Ra2,5	Ra3,2	Ra1,25	Ra1,6
5	8	7	Ra1,25	Ra1,6	Ra0,63	Ra0,8
6	7	6	Ra0,63	Ra0,8	Ra0,32	Ra0,4
7	6	5	Ra0,32	Ra0,4	Ra0,16	Ra0,2
8	6	5	Ra0,16	Ra0,2	Ra0,08	Ra0,1
9	6	5	Ra0,08…0,05	Ra0,1…0,012	Ra0,04	Ra0,05…0,012

Перечень всех заложенных в систему ГПП и их характеристик приведены в табл. 6. Число ГПП, назначаемых на каждую поверхность, и их характеристики определяют в зависимости от начальных и конечных требований к точности, шероховатости и технических условий для этой поверхности.

Формирование ГПП - первая задача, решаемая САПР при синтезе процесса. Выявляя для каждой поверхности, какие зоны промежуточных состояний они должны пройти в процессе обработки (в наихудшем случае), чтобы достичь требуемой точности, получим перечень необходимых ГПП.

Затем строки ВИД объединяют в комплекты, заданные технологом, либо определяемые в зависимости от указанных им же баз. Комплекты сортируют в порядке возможного их выполнения. Под комплектом в системе фактически понимается операция.

Следующий этап - выбор оборудования. Здесь для каждой зоны формируется характеристика, так называемой обобщенной поверхности. Для этого в каждой зоне выделяют диапазоны изменений ее характеристик по всем поверхностям, попавшим в данную зону. Такие обобщенные поверхности формируют следующим образом: для реквизитов, содержащих максимум какого-нибудь параметра, заносят большее из сравниваемых значений, для минимума - меньшее. Когда все строки данного комплекта обработаны, на каждую зону выбирают станок из массива СМС-2. Выбор осуществляется сравнением сведений об обобщенных поверхностях, полученных после просмотра всех поверхностей одного комплекта, и соответствующих реквизитов из СМС-2.

Таким образом, задача решается по всем поверхностям детали. У каждого станка в СМС-2 указан достижимый уровень точности обработки. Учитывая это обстоятельство и, следовательно, возможные припуски некоторых ГПП, а также необходимые смены баз, определяют необходимые ГПП, а по ним в итоге формируют маршрут обработки детали.

Следующий этап - выбор нормализованных приспособлений. В САПР к каждой модели станка в СМС-4 приписаны определенные приспособления. Там же заданы и условия применимости каждого приспособления.

Выбор переходов осуществляют в блоке СМС-6 по кодам оборудования и поверхности. Далее из блока СМС-7 выбирают инструмент для каждого вида оборудования в зависимости от размера обработки и кода перехода.

Решая аналогично вопросы выбора оборудования, приспособлений, режущего, вспомогательного и измерительного инструмента для всех поверхностей детали САПР формирует структуру всех операций проектируемого технологического процесса. Полная проработка технологического процесса проводится с участием всех проектирующих блоков системы.