Лекция 8. Моделирование технологических процессов Моделирование процесса

Процесс

Теоретическая модель

Математическаямодель

Натурная модель

Структурный анализ моделей

Аналитические исследования модели

Экспериментальные исследования модели

Моделирующий алгоритм

Машиннаямодель

Имитационный эксперимент

Анализ результатов

Рисунок 12– Принципиальная схема создания математической модели

Модель материала

Модель оборудования

Модель детали

Модель инструмента

Модель оснастки

Входные данные

Модели операции

Кинематическая модель операции

Модели технологических отказов

Модель напряженно-деформированного состояния

Моделирование процесса

Маршрутная и операционная карты

Режимы обработки

Параметры инструмента и оснастки

Управляющая программа

Кинематика процесса

Выходные данные

Рисунок 13– Структура данных для проектирования технологического процесса

Ротационная вытяжка - это технологический процесс последовательного формообразования плоских или полых осесимметричных вращающихся заготовок путем приложения локальной деформирующей нагрузки, перемещающейся по поверхности заготовки по винтовой линии, рисунок 14. Деформирующая нагрузка создается при помощи одного или нескольких свободно вращающихся давильных роликов, перемещающихся поступательно по заданной траектории. Заготовка прижимается к вращающейся оправке. Давильный ролик перемещается по спирали относительно поверхности заготовки рисунок 15 и рисунок 16.

Рисунок 14– Основные типы изготавливаемых деталей

Рисунок 15– Схема ротационной вытяжки без преднамеренного утонения

Рисунок 16– Схема однопроходной ротационной вытяжки

Под технологической операцией будем понимать комплекс действий одного вида по преобразованию формы или механических свойств заготовки на одном оборудовании. Вид, количество и последовательность операций определяется, в первую очередь, формой, точностью и техническими требованиями к детали. Чем сложнее форма детали и выше требования, тем большее число операций приходится выполнять.

Технологическая операция, рисунок 17, может состоять из одного или нескольких переходов. Переходом будем называть часть технологической операции, выполняемую с использованием одной оснастки без переустановки заготовки. Принято в понятие перехода включать также термообработку. Если термообработка или местный нагрев осуществляется на станке без съема заготовки, то будем считать его частью перехода. В противном случае термообработку между переходами будем относить к отдельной операции.

Формоизменение заготовки на переходе в некоторых процессах выполняется за несколько проходов. Проход - это формообразующее действие или движение, выполняемое одним инструментом в одном направлении. Проход будем относить к технологическому действию, не подлежащему дальнейшей детализации в технологической карте.

Рисунок 17–Структура проектирования технологического маршрута

Задача моделирования сводится к расчету операционных технологий, к увязке геометрических и физико-механических характеристик заготовки между операциями, анализу выполнимости и качества заданного варианта технологического процесса. Проектирование технологии с помощью моделей становится итерационным процессом по выбору рационального или близкого к оптимальному варианту.