Автоматизированное проектирование технологии процессов ОМД. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Автоматизированное проектирование т

Общее количество заготовок, получаемых из листа по этой схеме раскроя:

аналогично простому раскрою.

Ввод исходных данных Исходными данными для расчёта являются:

-размеры листа;

-размеры заготовки;

-величина минимального остатка на прижим.

Результаты расчёта простого раскроя:

-выбор варианта раскроя;

-количество полос из листа;

-количество заготовок из полосы;

-количество получаемых из листа заготовок;

-размеры отхода.

Результаты расчёта комбинированного раскроя:

-выбор варианта раскроя;

-количество полос из листа (N1);

-количество полос из листа (N2);

-количество заготовок из полосы ( n 2а );

-количество заготовок из полосы ( n 2в );

-количество получаемых из листа заготовок;

-размеры отхода.

Контрольные вопросы:

12

1.Каким образом происходит поиск лучшего варианта при комбинированном раскрое?

2.Как найти количество продольных и поперечных полос при комбинированном раскрое с учетом остатка под прижим?

3.Как вычисляется общее количество заготовок из листа при переборе вариантов раскроя?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Оптимальный раскрой лент или листов на круглые заготовки

Общие положения

Раскрой листового материала на круглые заготовки связан с большими потерями металла, зависящими от особенностей расположения круглых объектов на плоскости.

Коэффициент использования металла при раскрое круглых заготовок определяется как отношение площади заготовок к площади листа или полосы,

из которых заготовки будут вырубаться:

где Sз - площадь круглых заготовок;

Sл - площадь листа или полосы.

Цель работы

Разработка программы для расчета оптимального раскроя лент и листов на круглые заготовки при помощи языка программирования VBA и

приложений Excel.

13

Коэффициент использования металла для такого раскроя

где D диаметр окружности или величина стороны описываемого вокруг круга квадрата.

В реальных условиях КИМ становится еще меньшим из-за наличия штамповочных перемычек и боковых кромок.

14

Наиболее экономичным является «сотовый» или «шахматный» раскрой листа, при котором круглые заготовки расположены в вершинах равностороннего треугольника (рис. 3.2.).

D

В

А

Рис. 3.2. «Сотовый» раскрой металла

Рассмотрим равносторонний треугольник АВС, в вершинах которого расположены заготовки диаметром D. Площадь треугольника авс находится так:

В этом треугольнике расположено три сектора с центральными углами

60°, следовательно, сумма центральных углов 180°, т.е. помещается половина окружности. Площадь сектора

Из этого следует, что даже в идеальном случае (без учёта отходов на перемычки) КИМ не может быть более 90,7%. В реальных условиях производства он значительно ниже.

Часто на производстве применяется многорядный раскрой (рис. 3.3.).

Достоинствами этого раскроя является высокая технологичность, особенно при штамповке на прессах с автоматическими подачами, а также высокая эффективность. Можно показать, что КИМ для этого раскроя зависит от числа рядов раскроя.

Рассмотрим прямоугольник АВСD. В этом прямоугольнике сторона АВ равна шагу штамповки и определяется следующим образом:

АВ 2К Е 4RSin60 .

Величина АD, равная ширине ленты, зависит от n и определяется так:

В этом прямоугольнике, как видно из рис. 3.3., заключено 2n-1 заготовок.

Суммарная площадь заготовок, заключённых в прямоугольнике, равна

Sкр (2n - 1) πR2 .

КИМ по раскрою определяется как отношение площади окружностей к площади прямоугольника:

Как видно из формулы, быстрый рост КИМ наблюдается только при увеличении числа рядов до 8...10.

16

На практике редко используют раскрой с числом n > 5. Но и с таким ограничением многорядный раскрой представляет большие возможности для выбора оптимальных вариантов.

О1

К

Рис. 3.3. Многорядный раскрой ленты на круглые заготовки

Математическое обеспечение

Широкие возможности дает метод совместного раскроя листа на полосы с различной рядностью. В настоящее время штамповка круглых в плане деталей в большинстве случаев производится из полосы, причем технология изготовления позволяет производить штамповку в два ряда с поворотом полосы.

Допустим, лист размерами А х В необходимо раскроить на два типоразмера полос (см. рис. 3.4.). Лист режется вдоль короткой стороны. Из одного типоразмера полос осуществляется однорядная штамповка, а из другого

- двухрядная штамповка (рис. 3.4.)

17

Рис. 3.4. Комбинированный раскрой листа на круглые заготовки

При однорядном раскрое в полосу вмещается n1 деталей:

где - величина боковой перемычки.

При двухрядном раскрое в полосу вмещается n2 деталей.

Ширина полосы определяется так:

Зная ширину полос и количество получающихся из них заготовок, можно

найти такое соотношение между типоразмерами полос, при котором количество заготовок из листа будет максимальным.

18

Пусть N1 и N2 – число полос с однорядным и двухрядным раскроем,

которые необходимо отрезать от листа.

Математически это выражается следующим образом.

Найти неизвестные N1 и N2:

Критерием оптимальности является максимальное количество заготовок из листа.

Введём величины i и j:

Полученный таким образом раскрой листа позволяет заметно снизить отходы при штамповке.

Контрольные вопросы:

1.Как найти КИМ для однорядного раскроя без учета перемычек?

2.Как найти максимально возможный КИМ для «сотового» раскроя без учета перемычек?

3.В каких случаях целесообразно применять «сотовый» раскрой?

4.Каким образом происходит выбор оптимального варианта раскроя листа на круглые заготовки?

19

Лабораторная работа № 4

Оптимальный раскрой листов на крупногабаритные круглые заготовки

Общие положения

Для крупногабаритных заготовок шахматный раскрой труднореализуем из-за ограничений технологического характера. Наиболее приемлемым для данных заготовок является «косой» раскрой листа.

Цель работы

Разработка программы для расчета оптимального раскроя лент и листов на круглые заготовки при помощи языка программирования VBA и

приложений Excel.

Рассмотрим лист размером А х В.

20