Проектирования

Основными принципами автоматизации проектирования технологических процессов машиностроения являются:

· системность проектирования, которая основана на характере и взаимосвязях факторов, влияющих на построение технологического процесса, определяющих заданное качество изделий и экономическую эффективность разрабатываемой технологии;

· оптимизация технологического процесса, предусматривающая комплексную взаимосвязь его структуры, параметров качества изделия и режимов механической обработки;

· рациональное сочетание типовых и индивидуальных технологических решений на всех уровнях проектирования;

· повышение уровня типизации, унификации и стандартизации.

Основные этапы построения информационной модели технологического процесса [20, 25]:

1. Восприятие исходной информации, содержащейся в техническом задании на проектирование.

2. Выработка стратегии проектирования.

3. Формирование запроса и поиск необходимой информации.

4. Восприятие найденной информации.

5. Обработка и отображение информации.

6. Синтез и анализ вариантов.

7. Оформление технологической документации.

При реализации этих этапов технологу-проектировщику отводятся творческие функции, на комплекс технических средств проектирования (САПР) возлагают выполнение формализуемых действий (хранение, передача, обработка и выдача различных видов информации).

Принципиальной особенностью САПР ТП является необхо-димость его адаптации к условиям конкретного предприятия, которая заключается в следующем:

· формирование баз данных для технологического оснащения, заготовок, припусков, режимов резания, типовых и групповых технологических процессов;

· формирование базы знаний для фиксации особенностей технологических процессов данного предприятия;

· настройка САПР на те программные модули и технологи-ческие документы, которые будут использоваться на данном предприятии.

В состав информационного фонда САПР ТП обычно входят:

· нормативно-справочная информация (сведения о заготовках, типовых маршрутах обработки, станках, инструментах и т.д.);

· записываемые временно данные, которые являются результатом функционирования одной подсистемы САПР и которые затем вводятся в другую подсистему;

· программные модули отдельных подсистем, подпрограммы для разработки управляющих программ для станков с ЧПУ;

· чертежи инструментов и приспособлений, операционные эскизы;

· шаблоны для ввода информации и оформления документов, например, технологических карт и т.п.

Известны три подхода к организации информационного фонда:

· помещение данных непосредственно в тело программы;

· запись данных в файлы;

· использование баз данных.

Ввиду того что основная часть работы по проектированию технологических процессов приходится на работу с данными, ряд современных САПР ТП построено на основе имеющихся СУБД. Это значительно облегчает создание прикладного программного обеспечения САПР. Так, например, САПР ТП «Техно/Про» построена на базе СУБД Microsoft Access, а САПР ТП «КОМПАС – АВТОПРОЕКТ» может работать с базами данных InterBase, MS SQL, Oracle.

Формирование баз данных и знаний является весьма долгим и трудоемким процессом. Поэтому при внедрении САПР целесообразно ориентироваться на концепцию последовательной автоматизации, которая подразумевает три уровня автоматизации [22].

Первый (низкий) уровень автоматизации – автоматизировано только оформление технологической документации (маршрутные, операционные карты и другие документы). Бланк документа выводится на дисплей, и технолог, перерабатывая конструкторскую информацию, заполняет его в режиме диалога. Параллельно формируется база данных с технологическим оснащением.

Второй (средний) уровень автоматизации достигается, когда базы данных частично сформированы и начинают работать поисковые и расчетные модули. Чем больше решений содержит база данных, тем эффективнее начинает работать САПР.

Расчетные модули, например, модули расчета припусков, расчета режимов резания и норм времени, начинают работать, когда сформированы базы данных с нормативно-справочной информацией.

Объем вводимой технологической информации на этом уровне уменьшается, так как часть конструкторской информации (геометрия детали, материал заготовки) перерабатывается в технологическую путем формирования параметрической модели детали. К числу добавляемых технологических параметров относят характеристики операций и переходов.

Третий (высокий) уровень автоматизации достигается, при заполнении базы знаний. В этом случае становится возможным автоматизированное принятие сложных логических решений, связанных, например, с выбором структуры процесса и операций, назначением технологических баз и др. Обычно процесс принятия таких решений полностью автоматизировать не удается, поэтому режим диалога остается и на третьем уровне автоматизации.

Для проектирования ТП на этом уровне требуется параметрическая модель с высоким уровнем детализации описания изделия. В то же время объем вводимой технологической информации на этом уровне еще больше уменьшается.

Создание адекватной параметрической модели является достаточно трудоемким процессом. Радикальное решение этой задачи достигается путем интеграции конструкторской и технологической САПР и созданием конвертора, преобразующего геометрическую модель детали в параметрическую.

Хранение результатов проектирования (технологической документации) на всех уровнях автоматизации, как правило, организуется на основе электронного архива, что позволяет:

· организовать быстрый и авторизованный доступ к нужной информации;

· распараллелить процесс технологической подготовки производства и тем самым сократить ее сроки;

· на базе PDM-систем организовать контроль ведения проекта изделия.

В зависимости от принятой на предприятии технической политики могут быть использованы три стратегии ведения технологического электронного архива:

1. Хранить в проекте изделия, помимо файлов с конструкторской информацией, только файлы с комплексом технологических документов.

2. Хранить в проекте изделия не только файлы с комплексом технологических документов, но и файлы с параметрическими моделями технологических процессов.

3. Хранить в проекте изделия только файлы с параметрическими моделями технологических процессов.

Достоинства и недостатки этих стратегий обусловлены удобством поиска, просмотра, редактирования и корректировки документации.