2 Основы автоматизации технологического проектирования.
2.1 Принципы принятия решений при технологическом
проектировании.
Одной из основных задач ТПП является проектирование ТП изготовления деталей нового изделия. Только после ее решения можно приступать к проектированию и изготовлению специальной оснастки и инструмента, оформлению заявок на поставку стандартного и нормализованного инструмента, заготовок и т.п. Поэтому автоматизация ТПП предусматривает применение ЭВМ в первую очередь в процессе технологического проектирования.
Привлечение ЭВМ к решению задач технологического проектирования связано с комплексом вопросов, касающихся особенностей работы ЭВМ. ЭВМ работают по строгим формальным алгоритмам, подчиняющимся законам математической логики, в связи с чем процесс технологического проектирования также должен быть описан при помощи формальных алгоритмов.
Решение задач технологического проектирования с помощью ЭВМ представляет собой моделирование деятельности технолога, проектирующего ТП. В связи с этим важно выяснить, какие основополагающие методологические принципы заложены в его деятельности, каким образом технолог находит то или иное решение.
Множество частных технологических задач, к последовательному решению которых сводится деятельность технолога при проектировании ТП, можно разделить на две группы. В отдельную группу выделяют задачи, которые будем называть формализованными. К ним относятся задачи по определению припусков на механическую обработку, операционных технологических размеров, режимов резания. Решение таких задач сводится к выполнению расчетов по формулам, т.е. достаточно формализовано. Для них нетрудно в принципе составить формальный алгоритм, позволяющий производить решение с использованием ЭВМ. Формализованные технологические задачи являются первыми, для которых были созданы методы решения на ЭВМ, реализованные на промышленном уровне. Однако доля таких задач при технологическом проектировании мала. Большую часть составляют задачи, которые условно назовем неформализованными: выбор методов обработки, типов оборудования, виды инструмента, назначения схем базирования, способа установки детали, формирование состава технологических операций, определение последовательности операций, выбор вида заготовки, определение последовательности переходов на операции и т.д. Отмеченные задачи объединяет то, что для них в технологии машиностроения нет формальных методов решения, т.е. не установлены функциональные соотношения или алгоритмы, позволяющие формально, без привлечения интуиции и опыта технолога, получать решения с учетом исходных данных.
Каким же образом технолог принимает решение в каждом из перечисленных случаев? Рассмотрим задачу о выборе метода обработки. Пусть в детали нужно обработать отверстие заданных размеров и технических требований. Для решения рассматриваемой задачи технолог не станет изобретать принципиально новые решения и методы. Он применит известное, апробированное решение. В технологии машиностроения известен ряд изученных и проверенных на практике методов обработки отверстий: для черновых - сверление, рассверливание, зенкерование, растачивание; для чистовых - развертывание, чистовое растачивание, протягивание, шлифование, хонингование. Следовательно, имеется конечный набор известных методов обработки (типовых решений), и задача технолога состоит в обоснованном выборе одного из них, т.е. работа технолога сводится к принятию одного из типовых решений рассматриваемой технологической задачи.
Каждый из методов обработки (типовое решение) имеет свою область рационального применения, которая определяется комплексом условий как технологического, так и организационно-экономического характера. При отсутствии отверстия в заготовке первым черновым переходом назначают сверление. Если окончательные размеры отверстия велики, сначала сверлится отверстие меньшего диаметра, а затем оно рассверливается. В крупносерийном и массовом производствах применяют более точные методы получения заготовок, поэтому в заготовке отверстие, как правило, уже имеется. Тогда в качестве чернового перехода можно использовать более производительный метод обработки - зенкерование, однако зенкеры изготовляют, в основном, диаметром до 150мм. При больших размерах отверстий необходимо назначать растачивание. Аналогичная ситуация наблюдается и для чистовых методов обработки отверстий. Отверстия, изготовленные по 7 квалитету точности, обрабатывают развертыванием. Но стандартные развертки имеют диаметр в пределах до 80мм., поэтому для получения больших отверстий применяют чистовое растачивание. В серийном и крупносерийном производствах очень часто назначают протягивание. Для получения точного отверстия назначают шлифование. Для обеспечения малой шероховатости и высоких показателей механических свойств поверхностного слоя применяют хонингование.
Таким образом, основной принцип действий технолога при решении рассматриваемой задачи состоит в обоснованном выборе (принятии) типового решения. Аналогичен методологический подход и к решению других неформализованных технологических задач.