83. Методики автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки.

Представляют собой реализацию математического обеспечения.

1. Метод прямого проектирования ТП.

Этот метод реализуется в режиме диалога, представляет собой выбор параметров из меню различных уровней. Основное меню при разработке ТП:

- технологические операции

- технологические переходы

- технологическая оснастка

Операция	Код
Токарная	4114
Карусельная	4113
Токарная с ЧПУ	4233
Фрезерная	4260
Фрезерная с ЧПУ	4230
Сверлильная	4210
Расточная	4221

- инструмент.

2. Метод анализа при проектировании ТП

Этот метод представляет собой метод движения от общего к частному. Этот метод включает следующие этапы:

- ввод описания чертежа детали

- определение конструктивно-технологического кода детали

- поиск в базе данных унифицированного ТП по заданному коду

- анализ структуры унифицированного ТП

- разработка индивидуального ТП на основе унифицированного с учётом индивидуальных особенностей детали

- оформление индивидуального ТП.

Необходима подготовительная работа. Она состоит из двух основных этапов:

А. формирование обобщённой модели детали (или комплексной детали), которая включает всё многообразие поверхностей.

Б. составление для комплексной детали унифицированного ТП, который содержит в себе все операции и переходы для обработки всех деталей, характеризуемых комплексной деталью.

Рис. Комплексная деталь

Для каждой операции и перехода разрабатывается логическая функция выбора, которая учитывает геометрические особенности, вид заготовки, точность детали, качества поверхностного слоя, габариты детали и т.д. В общем случае логическая функция выбора для операции может быть представлена:

f=

А_i – условие для группы деталей

n₁ – число условий, связанных конъюнкцией

n₂ – число условий, связанных дизъюнкцией

Для операций, которые являются общими для всех деталей группы, логическая функция не строится.

3. Метод синтеза. Формирование маршрутов обработки поверхностей.

МОП — это по­следовательность мето­дов (видов, переходов одного метода) обра­ботки, необходимых для достижения требу­емых чертежом детали параметров поверхно­сти. Такими парамет­рами являются: геомет­рический тип поверх­ности, точность разме­ра, шероховатость, точность относительного положения, вид термообработки и др. Между методами обра­ботки и параметрами поверхности существует связь, описывае­мая функцией M_i: С_i-1 → C_i, которая задает технологическое преобразование поверхности с параметрами низкого качества С_i-1 в поверхность с более высоким качеством C_i посредством мето­да M_i. (рис. 14)

Представляет собой метод движения от частного к общему.

Реализация:

1. Задание чертежа детали

2. Синтез маршрутов обработки для всех поверхностей детали (МОП – маршрут обработки поверхности)

3. Формирование этапов обработки в соответствии с принципиальной схемой ТП.

4. Упорядочение операций в маршруте

5. Упорядочение переходов в операции

6. Доработка ТП по чертежу детали

7. Оформление технологической документации.

МОП представляет последовательность методов обработки, необходимых для достижения у данной поверхности требуемых параметров точности и шероховатости.

При проектировании используется метод графов для анализа и выявления оптимальных маршрутов обработки поверхности.

Вершина – поверхность с заданным качеством

Ребро – метод обработки этой поверхности

I Построение графа

Отверстие в заготовке может быть обработано предварительным зенкерованием или предварительным растачиванием

Граф характеризует все возможные маршруты обработки данной поверхности. Всего 6 маршрутов обработки

II Составление ограничения (оборудование) для реализации МОП

III Производим отбор тех маршрутов обработки, которые можно выполнить на данном оборудовании

IV а) Критерий наибольшей экономичности

б) Критерий: наибольшая целесообразность совмещения МОПов различных поверхностей

Пример:

Рис. 15. Формирование МОП

На рис. 15 показаны результаты синтеза МОП трёх торцевых поверхностей втулки в виде трёх линейных графов. Параметры поверхности 3 достигаются получистовым шлифованием, являющимся завершающим видом МОП. Выбор МОП предопределяет не только последовательность более точных видов обработки, но и количество промежуточных состояний поверхности 3. Конечное состояние этой поверхности, соответствующее параметрам чертежа, обозначено номером 30, промежуточное состояние после получистового точения – 31, состояние заготовки – 30.

_0 – индекс в конечном состоянии

31 – предшествующее состояние

Выбор кодов может осуществляться по заданным параметрам обработки. Для каждого уровня требованиям может быть присвоен свой код операции

IT 8-11, Ra3,2 502

IT 14, Ra12,5 101

Пример:

100, 101 → 12

100, 101, 502 → 15

100, 101, 102 → 13

Из отдельных маршрутов строится тех. процесс обработки детали, при этом определяются все его допустимые варианты. Построение ТП обработки производится по принципиальной схеме ТП, которая заложена в базу данных.

Формирование маршрута обработки. Исходными данными для проектирования на уровне маршрута обработки детали служит полученная ранее временная структура принципиальной схемы этапов ТП и сформированный набор методов-переходов одного или разных МОП в каждом этапе. Каждый переход записан в памяти ЭВМ в промежуточные массивы в виде многоразрядного кода, состоящего из номера получаемой поверхности и кода метода обработки. Например, код 31101 содержит информацию о 1-м промежуточном состоянии 3-й поверхности детали после обработки методом 101, т.е. получистовым точением (10).

Переходы одного метода обработки, коды которых имеют одинаковый код оборудования (или метода обработки), образуют укрупненную операцию этапа. Для такой операции характерна максимальная концентрация переходов, что равносильно одновременной обработке всех поверхностей. В производственных условиях такая операция не всегда может быть выполнена и требует разукрупнения (дифференциации) на несколько простых. Основой формирования простых операций является упорядочение обработки поверхностей путем выбора обоснованной последовательности установов.

Наличие нескольких укрупненных операций разных методов обработки, помимо дифференциации, ставит задачу определения последовательности их выполнения.

Таким образом, при формировании маршрута обработки определяется состав операций, укрупненные операции дифференцируются на простые, формируется последовательность операций в каждом этапе, а затем выбирается тип оборудования для каждой операции.

Расчленение исходного набора переходов этапа на укрупненные операции выполняется программным модулем, представляющим собой процедуру сортировки кодов отобранных в этап переходов по признаку типа оборудования.

Дифференциация операций осуществляется путем определения рационального состава и последовательности обработки. Алгоритмы основаны на анализе отношений между поверхностями детали: наложения, когда одна из поверхностей расположена на другой и поэтому не может быть обработана раньше; точности взаимного расположения, когда в первую очередь должна быть обработана базовая поверхность, и др. Формирование последовательности операций выполняется пу­тем выявления признаков технологической совместимости и предшествования. Две операции попарно совместимы, если со­стояние детали на выходе одной операции может быть исходным для другой. Так, фрезерованию шпоночной канавки должна предшествовать токарная обработка цилиндрической поверхно­сти; сверлению центрового отверстия — фрезерование торца и т.д.

Источником информации для выбора оборудования являются технологические признаки кода перехода. Конкретная модель станка определяется по таблицам соответствий или обращением к БД с учетом габаритных размеров детали (сопоставляются с рабочей зоной станка), требований точности, величины партии и других факторов.