Лекція 6

Методи проектування ТП із використанням ЕОМ

Процес формування ТП у загальному випадку - сукупність процедур структурного й параметричного синтезу із прийняттям і наступним аналізом проектних рішень. Ухвалення рішення по кожному завданню, за винятком завдань розрахункового характеру, виробляється в результаті вибору відомих типових рішень із урахуванням умов застосовності. Для цього досить описати весь набір типових рішень, а також умов, при яких може бути обрано кожне з рішень.

За рівнем розв'язуваних завдань типові рішення підрозділяються на дві групи: локальні й глобальні.

Локальне типове рішення ставиться до індивідуального технологічного завдання, що визначає технологічний елемент (наприклад, модель верстата при призначенні верстата на операцію).

Глобальне типове рішення охоплює все коло розв'язуваних завдань. Прикладом такого рішення є типовий ТП виготовлення деталей певного типу, обраний з безлічі типових ТП.

Раніше були відзначені три рівні уніфікації обробки: окремої поверхні, сполучення поверхонь і деталі в цілому. З огляду на всі перераховані фактори: характер розв'язуваних завдань (розрахункового або нерозраховані), різновиду типових рішень (локальні або глобальні), використовувані рівні уніфікації обробки, виділимо наступні методи автоматизованого проектування ТП:

1) пряме документування;

2) параметричний;

3) використання аналогів;

4) проектування на основі типізації, або уніфікованих ТП;

5) синтез.

1. Метод прямого документування використовує засоби оформлення документації, відбору інформації з бази даних і надає технологові наступні можливості:

• набору й корегування тексту проектного документа в спеціалізованому редакторі;

• перегляду й роздруківки даних, копіювання, видалення записів по одному й блоками, нумерації переходів і операцій;

• звертання до довідників, баз даних засобів оснащення, типових текстів, нормативів;

• підключення нових довідкових інформаційних масивів;

• формування архіву й роботи з ним;

• автоматичного формування технологічної документації.

Як видно з переліку виконуваних функцій, рівень автоматизації дуже низький, а проектування - трудомісткий процес. При даному методі не потрібен спеціальний опис інформації про деталь. Технолог працює із кресленням деталі, як і у випадку ручного проектування, і всі рішення приймає сам. Ясно, що цим методом можна одержати ТП на будь-яку деталь.

2. Сутність параметричного методу полягає в поділі функцій між ЕОМ і людиною. Технологічне проектування в цьому випадку складається із двох етапів.

Перший етап – безмашинне проектування ТП. На цьому етапі в ручному режимі вирішуються наступні творчі по характеру завдання, які не підлягають формалізації:

- формування структури ТП (технологічного маршруту й послідовності переходів в операціях);

- вибір моделі устаткування й методів обробки;

- вибір технологічних баз, схем установки й типів пристосувань;

- встановлення розмірної структури ТП і технічних вимог на розташування поверхонь.

Другий етап – автоматизоване проектування параметрів ТП і окремих операцій. Він починається з введення в ЕОМ інформації про деталь (найменування, матеріал, твердість, покриття й т.д.), структури ТП (номер, найменування операцій, переходів), розмірної структури. Потім в автоматичному режимі вирішуються наступні завдання проектування:

• розрахунок припусків на обробку, операційних розмірів і допусків на них;

• вибір засобів технологічного оснащення (ріжучого, допоміжного й вимірювального інструментів);

• розрахунок режимів різання й норм часу;

• формування документації;

• формування інформації для АСУП.

Системи автоматизованого проектування розглянутого типу легко адаптуються до виробничих умов, вимагають введення невеликого обсягу вихідних даних і легко сприймаються технологами. З їхньою допомогою можна проектувати ТП для широкої номенклатури деталей, включаючи й складні. Однак ефективність рішень у таких системах багато в чому залежить від кваліфікації технолога.

Як і у випадку прямого документування, тут не потрібен спеціальний опис інформації про деталь. Дані про деталь і заготівку, необхідні для виконання розрахунків, вводяться по запиту системи в діалоговому режимі.

Системи параметричного проектування є автоматизованими системами низького рівня, з яких доцільно починати автоматизацію технологічного проектування. Вони допомагають швидше зняти так званий психологічний бар'єр, що існує між технологом і обчислювальною технікою, відпрацювати організацію робіт на підприємстві при проектуванні ТП за допомогою ЕОМ, створити, налагодити й освоїти бази даних технологічного призначення.

3. Метод використання аналогів. В основу методу використання аналогів покладений принцип запозичення раніше прийнятих технологічних рішень. У процесі експлуатації системи проектування накопичуються типові, групові й одиничні технології, уніфіковані операції, плани обробки конструктивних елементів і поверхонь. При формуванні поточної технології користувачеві наданий доступ до відповідних архівів і бібліотек, що зберігають накопичені рішення. Схема автоматизованого одержання ТП у цьому випадку буде наступна:

- деталь - деталь-аналог - процес на деталь-аналог - процес на деталь.

Для знаходження деталі-аналога необхідний аналіз креслення деталі й визначення класу, групи деталі по конструктивних і технологічних ознаках. Вибір деталі-аналога й ТП на цю деталь здійснюється по сформованому коду або текстовому описові деталі. ТП на деталь-аналог піддається перетворенню на основі інформаційної моделі поточної деталі: структура ТП перетворюється шляхом виключення зайвих структурних елементів ТП (операцій, переходів) або внесення необхідних елементів, якщо в ТП деталі-аналога такі елементи структури відсутні. Всі ці дії виконуються за методикою прямого документування. Метод аналога частіше застосовується при проектуванні ТП для деталей типових форм, що відрізняються тільки розмірами (наприклад, однорядні зубчасті колеса, вали-шестірні).

Метод вимагає введення інформації про деталь на рівні конструкторсько-технологічного коду. Рівень автоматизації низький, підвищується продуктивність праці технолога, скорочуються строки й трудомісткість технологічної підготовки виробництва.

4. Метод проектування на основі типізації й метод використання аналогів називають також методом аналізу, або адресації. Після введення опису деталі знаходиться технологічний процес на аналогічну деталь або уніфікований ТП на комплексну деталь. Комплексна деталь - це абстрактна деталь, що включає всі поверхні деталей, що входять у групу подібних деталей. Далі для формування індивідуального ТП необхідно організувати другу процедуру - аналіз і доробку знайденого аналогічного або уніфікованого ТП на комплексну деталь відповідно до креслення поточної деталі. У методі типізації використовуються всі три рівні уніфікації обробки, і метод втілює ідею «від загального до часткового».

Проектування на основі уніфікованих ТП є основним методом проектування ТП при експлуатації гнучких виробничих систем. Застосування цього методу дає найбільший ефект при наявності на виробництві груповий і типових ТП, тому що метод не порушує існуючої спеціалізації виробничих підрозділів, спрощує процес проектування САПР, не вимагає складних процедур синтезу нових структур, що не підлягають формалізації.

5. Метод синтезу. Для оригінальних деталей використовується метод синтезу. Базу методу становлять локальні типові рішення. Технологічний процес у цілому формується (синтезується) з рішень індивідуальних завдань, що визначають елементи ТП. Індивідуальні завдання вирішуються по-різному: у діалозі (автоматизоване проектування) або по алгоритмах з бази знань експертної системи. Цей розподіл визначається рівнем участі людини при прийнятті рішення в процесі проектування. При діалоговому проектуванні технолог всі визначальні рішення (про структуру й параметри ТП, операцій, переходів, про устаткування й оснащення) приймає самостійно, а ЕОМ надає йому методичну, організаційну й інформаційну допомогу.

Метод прямого документування, параметричний і, як видно вже з назви, синтез ТП відносяться до групи методів проектування синтезом. У цих випадках ТП створюється, складається, синтезується з типових рішень або з використанням, або без використання баз знань.