7.4. Моделирование структуры

технологического процесса

Структура технологического процесса может быть рассмотрена на трех уровнях:

- уровень маршрута;

- уровень операции;

- уровень перехода.

На каждом уровне структура процесса выражается в виде направленного графа. На уровне маршрута граф структуры - это граф, у которого вершины отображают операции, а дуги - фиксируют отношения между операциями. В качестве отношения, отражающего последовательность выполнения операций, выбрано отношение следования. Отношение следования обозначается следующим образом: a b или b a; что означает: за элементом a следует элемент b.

Следование является антирефлексивным, антисимметричным, антитранзитивным отношением. Антирефлексивность следует из того, что за какой-то операцией не может следовать та же самая операция, т. е. выражение a a является ложным. Антисимметричность означает, что последовательность операций менять нельзя, т.е. выражение a b является ложным. Антитранзитивность не позволяет пропускать операции. Если a b и b c, то отсюда не следует, что a c (это выражение ложно).

Граф с указанным отношением называется графом следования. Под структурой процесса понимают граф следования на уровне маршрута. Например, для механической обработки детали характер линейный граф (рис. 48).

Рис. 48. Линейный граф технологического процесса

обработки резанием: О₁…О_n – технологические операции

Граф имеет линейную структуру, т.к. объект воздействия один и заготовка последовательно обрабатывается, начиная с операции О₁. Запись в маршрутной технологической карте, по сути, отражает граф следования.

При разработке вариантов технологии выполнения сборочно-сварочных операций для упрощения отображения информации используют кодификатор технологических операций, тогда техпроцесс представляет собой цепочку операций, обозначенных соответствующими шифрами.

Для сборочных процессов структура ТП обычно может быть записана в виде графа типа «дерево», так как сборочный процесс одновременно имеет несколько объектов воздействия. (рис. 49).

Рис. 49. Структура графа ТП типа «дерево»

Структура операции - это граф, в котором вершины отображают переходы, а отношения между вершинами являются отношениями следования (рис. 50).

Рис. 50. Линейный граф структуры

технологической операции: Р₁…Р_n - переходы

Структура операции может быть выражена графом типа «сеть» (рис. 51).

Переходы Р₃ и Р₄ выполняются одновременно (например, Р₃ - точение, Р₄ - сверление отверстия). Граф типа "сеть" можно привести к линейному виду, объединяя параллельно выполняемые переходы (блочный переход Р₇, рис. 52). Блочным переходом обычно называют переход, выполнение которого осуществляется с помощью инструментального блока. В таком блоке укреплены инструменты для выполнения одновременной обработки нескольких поверхностей. Остальные переходы считают инструментальными.

Р ис. 51. Граф типа «сеть»

Цепочки операций в сварочном производстве могут быть достаточно длинными и сложными, однако их можно существенно укоротить и упростить введением типовых комплексных операций. В технологическом процессе очень часто одни операции сопутствуют другим и такие последовательности (например: сборка-прихватка-сварка) повторяются многократно, и поэтому могут быть объединены и определены как типовая комплексная операция, отображаемая в цепочке операций специальным обозначением.

Рис. 52. Приведение графа «сеть» к линейному виду

путем объединения одновременно выполняемых

переходов в блочный переход

Если возникают трудности с отображением последовательности выполнения одновременно выполняемых переходов, то вводят псевдопереходы.

Псевдопереход - это несуществующий (фиктивный) переход, введенный для разделения групп параллельно выполняемых переходов.

Структура перехода - это граф, вершины которого рабочие ходы (подвести сверло, выполнить сверление, отвести сверло из отверстия), а отношения между ними - отношение следования. Структура перехода обычно линейна, так как связана, как правило, с одним инструментом или блоком инструментов.