Автоматизированное проектирование технологической операции

 

Исходную информацию для проектирования операции можно разделить на три группы:

1) технологическая информация (известен вид операции и рабочие планы обработки поверхностей);

2) геометрическая (форма и размеры выходной заготовки);

3) экономическая (программа выпуска или размер партии).

В процессе проектирования используется нормативно-справочная информация о технологическом оснащении, припусках, режимах резания и др. Эта информация хранится в базе данных.

Выходной информацией является:

· параметрическая модель операции;

· параметрическая модель входной заготовки;

· задание на проектирование специальной оснастки.

Содержание параметрической модели операции зависит от выбранного уровня детализации описания технологического процесса.

Назначение технологического оборудования на операцию производится исходя из общей методики в три этапа:

I этап. Выбор группы оборудования.

II этап. Выбор модели оборудования для заданной группы.

III этап. Проверка выбранной модели оборудования на возможность использования в конкретных условиях. Этот этап слабо формализован и выполняется в режиме диалога. Если на этом этапе подтвердится возможность использования выбранной модели оборудования для данной операции, то в дальнейшем обозначение модели оборудования заносится в технологическую карту.

Следующим шагом алгоритма построения структуры операции является выбор вариантов технологических баз и схемы базирования, на что оказывают влияние следующие факторы: форма и масса детали, её размеры и точностные требования.

Задача выбора технологических баз является трудноформа­лизуемой. Одна из возможных методик автоматизированного назначения баз включает следующие этапы:

I этап. Геометрический анализ, который заключается в том, что на основе общих положений теории базирования определяется возможность для не обрабатываемых на операции поверхностей быть выбранными в качестве базы. Для этого отбирают необрабатываемые поверхности и определяют, какой комплект этих поверхностей лишает тело шести степеней свободы. В результате получают список допустимых схем базирования.

II этап. На втором этапе заготовка рассматривается как некоторое твердое тело и выполняется анализ отдельных поверхностей, выбранных в качестве технологических баз. На основе анализа определяют, могут ли они использоваться в этой роли. Поверхность может иметь малую протяженность, или заготовка в этом месте является нежесткой. Особенно это касается поверхностей, которые одновременно являются базами и поверхностями зажима (для трехкулачкового патрона, цанг, центровых оправок).

III этап. На этом этапе проводится оценка способов простановки размеров у заготовки и анализ размеров детали. Исходя из принципа совпадения конструкторских и технологических баз, из отобранных ранее комплектов баз отбирают комплекты, которые связаны размерами с обрабатываемыми поверхностями.

Выбор варианта базирования позволяет перейти к поиску оптимальной последовательности обработки. Это может быть выполнено путем оптимизации целевой функции, выражающей приведенную себестоимость операции и учитывающей не только затраты штучного времени, но и стоимость наладки станка.

Структурная оптимизация заключается в выборе такой структуры операции, при которой достигается наименьшая приведенная стоимость операции. На рисунке 21 показана часть структуры операции с двумя вариантами выполнения переходов p_n и p_m – последовательным и параллельным.

 

 

Рисунок 21 – Варианты структуры технологической операции

 

Параметрическая оптимизация на уровне операции заключается в выборе такой модели оборудования и такого приспособления, которые дадут минимальную приведенную стоимость операции.

Задача автоматизированного расчета технологических размеров решается, как правило, на основе анализа размерных цепей, замыкающими звеньями которых служат известные конструкторские размеры и припуски на обработку, а составляющими – известные технологические размеры [13, 28]. Исходя из методики, предложенной профессором И.А. Иващенко, необходимо выполнить следующую последовательность действий:

· назначить технологическую базу;

· выполнить простановку всех операционных размеров и размеров исходной операционной заготовки;

· определить снимаемые припуски для всех переходов;

· определить составляющие и замыкающие звенья технологи-ческих размерных цепей;

· составить систему линейных уравнений, решение которой позволит найти необходимые технологические размеры;

· решить систему уравнений и определить номинальные значения операционных размеров и их точность.

Неудача в выполнении размерных расчетов может быть связана с неправильным выбором баз, неправильной простановкой размеров, неверным назначением припусков.

Исходная информация для проектирования входной операционной заготовки включает параметрическую модель выходной заготовки и сведения о припусках, снимаемых на данной операции. Решение задачи проектирования входной заготовки основано на технологическом правиле, которое заключается в том, что входная заготовка может быть спроектирована путем наращивания припусков на поверхности, которые были обработаны на данной операции. Методика расчета размеров входной заготовки основана на анализе размерных цепей.

Полученная структура технологической операции дорабатывается с учетом особенностей выбранной модели оборудования. Корректировка структуры операции возможна следующими способами:

1. Вытеснение обработки поверхности в более точный этап.

2. Введение дополнительной обработки.

3. Изменение метода обработки.

4. Изменение схемы базирования.