3. Системно-структурное моделирование

3.1. Процесс резания - шлифования как большая

техническая система

Большая техническая система - процесс механической обработки, имеющий вход, выход, окружающую среду, границы, а её элементы характеризуются поведением BE. Рассмотрим схему преобразований в технической системе на примере процесса абразивной обработки.

В качестве общего названия всех предметов, систем и состояний, подвергаемых целенаправленному преобразованию, нами “выбран операнд" (Od_ji; i - номер состояния, j - номер операнда. Операнд - это пассивный элемент рассматриваемой системы. Желаемое состояние операнда будем называть преобразованием, т.е. изменение Od₁  Оd₂ - это преобразование, где выбранное начальное состояние операнда Od₁, требуемое или достигнутое состояние операнда - Od₂ /52/. Процесс преобразования представляет собой совокупность операций которые осуществляются по алгоритму в однозначно определенной и установленной последовательности операций. Воздействие (W) на операнд выполняется операторами (Ot). Эти воздействия являются входами операторов. Воздействия операторов осуществляются в виде потоков материи (S), энергии (En) и информации (I).

Предложенная нами графическая модель общего вида технической системы ПШ /34/ показана на рис. 52. В этой модели типы операндов представляют собой сочетание S, En, I при целенаправленном воздействии человека e на систему. По структуре преобразования имеем дело с обработкой заготовки в деталь (или детали одной формы в деталь другой формы) с получением требуемого качества обработки.

Возможны несколько вариантов ответа на вопрос: каким образом осуществляется запланированное воздействие на операнд? Воздействия могут быть осуществлены имеющимися входами технической системы на основные объекты ДИС. Посредством TS ДИС выполняются определенные функции, причем эти функции зависят от отношений вход-выход и выбранного способа действия. Для этого есть исполнительные органы ДИС и их отношения. Результаты действий можно оценить через показатели и параметры типа КОБЩ, Pу, Q, Si j, FiJ и т.д. Последние зависят от определенных конструктивных элементов (характеристик инструмента, вида ФТС) и их отношений. Таким образом, данное представление процесса ПШ охватывает большой диапазон уровней абстрагирования: от "черного ящика" до конструктивной схемы объектов (ориентация зерен в РП, макротопология поверхности выступа), включая уровни функциональной структуры и органоструктуры.

Рис. 52. Модель общего вида технической системы процесса шлифования

Для задач анализа и синтеза исследуемого процесса целесообразно рассматривать совокупное воздействие W, используя частичные воздействия (TeWi), которые будем считать подпроцессами TePi, где происходят изменения определенных свойств, например, E_i1E_i2. В этом случае осуществление преобразования (Od₁  Оd₂) с учетом подпроцессов можно представить, как показано на рис. 53.

Чтобы уточнить данные по материальным, энергетическим и информационным потокам, необходимым для реализации преобразований, а также расписать операции по операндам, следует воспользоваться детализацией модели технического процесса ПШ. Пример общей детализации подсистемы ЭНПС в ДИС дан на рис. 54.

Графическое представление структуры процесса шлифования с разделением ТР на составные части изображено на рис. 55.

Схема представления повышения эффективности процесса шлифования за счет рационализации рабочего процесса приведена на рис.56. Показанные структуры и схемы процессов обработки являются возможными вариантами и не претендуют на однозначную трактовку ситуаций. Это общая компоновка рабочих процессов, показанная на примере абразивной обработки.