автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Разработка подсистемы автоматизированного проектирования технологических процессов механообработки в условиях многоцелевого производства

РГ В 0«

~ 5 ДПР '"Министерство нлуки, высшей школы

и технической политики рф московский государственный технологический университет станкин

РГЗ од

На правах рукописи

- ^ * ПО 'г>ПЧ

^ ¡¡III

УДК 658.512 : 681.3.068 : 621.9.01(043.3) ЖУРАВЛЕВА Людмила Николаевна

РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНООБРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ МНОГОЦЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.13.16. — Применение электронно-вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва— 1993

Работа выполнена в Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН»

Научный руководитель: доктор технических наук профессор ПАВЛОВ В. В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук профессор СУЛТАН-ЗАДЕ Н. М. кандидат технических наук доцент КОНОВАЛ Д. Г.

Ведущее предприятие АО «ДЗФС»

Защита диссертации состоится- « » 1993 г.

в часов на заседании специализированного Совета К 063.42.04 в Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН» по адресу: 101472, ГСП, Москва К-55, Вадковский пер., д. За.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технологического университета «СТАНКИН>>7

Автореферат разослан « » 1993 г.

Ученый секретарь специализированного Совета К 063.42.04, кандидат технических наук,

С. Б. ЕГОРОВ

Заказ 225 Подп. к печ. 4.03 93 г. Печ. л. 1 Тираж 100

Типография ВИА имени В. В. Куйбышева

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ. В современных условиях перехода к рынку высоки® прибыли обеспечиваются за счет высокого качества изделий, сокращения сроков их производства при возраставшей номенклатуре, то есть когда предприятие становится многоцелевым. Это связано как с появлением новых небольших предприятий или преобразованием опытного производства на базе завода и НИИ, так и с длительность» переходкого периода от универсальных станков к настроенным: автоматизированному оборудовании, станкам с ЧПУ.роботизированным комплексам и т.п.. Необходимость исследований а области автоматизированного технологического проектирования в условиях многоцелевого производства диктуется как' невозможностью интеграции существующих сис~еи для решения задач проектирования технологических процессов с разной степенью детализации, так и необходимостью создания таких систем как части начального этапа комплексной автоматизации. включающей практически весь жизненный цикл изделий.

Цель рзботн. Целью диссертационной работы является повшение эффективности и качества технологической подготовки многоцелевого производства путем разработки моделей и алгоритмов автоматизированного проектирования технологических процессов С ТП ) механообработки на примере деталей типа тел вращения источников тока в условиях АСУ ТИП.

' Для достижения поставленной иели а работе решены следующие научньк задачи:

-установлены форма и содержание типовых элементарных структур технологической информации, представляющих собой структурно-параметрическое ядро исходных данных, необходимых для проектирования технологических процессов механообработки в условиях многоцелевого производства:

-определена структура информационного обеспечения и последовательность проектирования ТП механообработки в условиях многоцелевого производства, основанные на формализация выявленных закономерностей взаимосвязей элементов технологической системы:

-построены модели технологической системы для проектирования ТП механообработки на примере деталей типа тел вращения источников тока;

-разработаны алгоритмы определения элементов технологической системы, основанные на классификации их контуров;

-разработана методика автоматизированного проектирования ТП механообработки в условиях многоцелевого производства, а именно, маршрутное проектирование по конструкторско-технологическому коду и маршрутно-операционное проектирование.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе были проведены исследования с использованием методов математического моделирования, в том числе с применением аппарата теории множеств, теории графов и математической логики. При теоретических исследованиях били использованы основные положения технологии машиностроения, а такзе известные методы создания САПР.

Научная новизна диссертационной работы заключается в: -определении способов представления технологически ориентированной конструкторской информации в виде многоуровневой системы. частью которой являются конструкторско-технологические элементы;

-выявлении и формализации характера и закономерностей наиболее существенных взаимосвязей между элементами технологической системы на основе анализа отношений контуров детали и элементов;

-создании алгоритмов определения элементов технологической системы, обладающих достаточной универсальностью для использования при проектированииТП деталей различного типа;

-построении моделей порождающей среды элементов технологической системы при проектировании ТП механообработки;

-разработке методики проектирования ТП механообработки с разной степенью детализации в условиях многоцелевого производства.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.

1.Разработанная методика проектирования ТП механообработки с разной степенью детализации позволяет снизить трудоемкость технологической подготовки в условиях многоцелевого производства.

2. Разработанные алгоритмы определения элементов технологической системы обладают достаточной универсальностью для исполь-

з

зования при проектирования ТН деталей различного -.sirs ■

3.Разработано автоматизированное рабочее место технолога по проектированию ТП механообработки С АРМ механообработки ) в составе АСУ ТПП.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы использованы при разработке АРМ механообработкн в составе создаваемой на ГИПП "КВАНТ" Автоматизированной системы управления технологической подготовкой производства, а такие в учебном процессе кафедры "Технологическое проектирование" Московского государственного технологического универсистета "СТАНККН".

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты исследований неоднократно обсуждались на научно-технической секции ГНПП "КВАНТ", на заседаниях кзоедры "Технологическое проектирование" МГТУ "СТАККИН", на конференции "Нестандартное оборудование, оснастка, механизация и прогрессивная технология машиностроительного производства"» г.Владимире в 1988г. На ежегодной конференции в г. Севастополе в сентябре 1990 г. был сделан доклад на тему "Особенности САПР Til в условиях многоцелевого производства".

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликованы 8 печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и припо-н>ниЯ. Работа изложена на 191 странице машинописного текста, содержит 17 рисунков. 8 таблиц, список использованных источников из ■ 89 наименований, приложения приведены на 12 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоок.-ап выбор теш исследований, показана ее актуальность.

В первом разделе на основе анализа современного состояния исследований по создание систем автоматизированного проектирования технологических процессов механообработки определена цель и поставлены задачи диссертационной работы.

Во втором разделе определены закономерности технологического

проектирования и их отображение в информационных структурах базы данных САПР ТП.

Для этого на основе анализа характера решаемых задач конструк-торско-технологического проектирования, структуры детали и структурных единиц технологического процесса (переходов) введено понятие конструкторско-технологического элемента - как части детали, реализуемой одним или несколькими переходами. Пользуясь терминологией системы ИСТРА, КТЭ - это конструктивное тело или конструктивный контур.

Контуры детали могут быть общими для всей детали, для нескольких ее частей и для одной части - КТЭ и даже поверхности. Структура детали может быть представлена в виде общих для детали контуров и контуров отдельных КТЭ. Контуры детали и КТЭ классифицированы с точки ярения их реализации механообработкой. Дополнительная обработка выделяется в отдельные условные КТЭ. Контуры дополнительной обработки, влияющие на реализацию контуров, характерных для механообработки, включаются в контуры КТЭ.

В ввиду того, что при переходе к представлению детали через КТЭ происходит потеря информации о координационных размерах и отклонениях расположения, так как они могут-относится к поверхностям, принадлежащим разным КТЭ, а также из-за отсутствия четкой размерной связи КТЭ между собой, введены параметры размеров с помощью позици-онно-операционного кода, разработанного Ю.Н.Свиридовым.позволяющие не только сжать размерную информацию, но и создать размерную модель проектируемого технологического процесса и осуществить в дальнейшем размерный анализ. Размерная модель детали будет представлена в виде полихроматического графа, в котором ребрами являются множество различных типов размерных связей.

Структура исходных данных является многоуровневой:

- общие требования детали;

- размерные связи в виде позиционно-операционного кода с параметрами;

- перечень КТЭ с граничными размерными контурами.

Алгоритм обработки исходных данных представлен на рис.1.

Проведенный в работе анализ отношений контуров детали и"контуров элементов технологической системы позволил сделать вывод о том. что прослеживаются вполне определенные, существующие объективно взаимосвязи между элементами технологической системы, опреде-

Алгоритм cclp.iOoTHü и Л>орн;1ровлн;]я исходных" длншг-'

ЛВТО"ЛП53ИРСПАНО-

Р>Ч№1!Иё ЯЧВ-14: ^ - В p^-AilMf

g •• автомати-1есня

1

ляемыз отношениями их контуров с контурами исходных данных, которые предполагают условное разделение элементов по этому признаку на группы. Внутри каждой группы при определении одного из них проектирование других подразумевается со вполне определенными контурами. общими для элементов этой группы. Определение характера взаимосвязей между элементами группы на основе анализа их контуров позволяет выявить главное звено этой группы, которое целесообразно выбрать в первую очередь, а в результате выявить.последовательность технологического проектирования.

Структурный элемент С КТЭ ) интегрированного конструкторско-технологического проектирования содержит основу информации, необходимой для проектирования элементов технологической системы. Ближе всех по контурам к КТЭ относится переход. Поэтому реализация взаимосвязи КТЭ - переход, где к КТЭ привязывается весь комплекс возможных для его реализации переходов, позволяет в результате выбора переходов определить промежуточные состояния КТЭ. и тем самым определить технологическое оснащение этих промежуточных состояний.

Переход - это часть операции, но обладает он достаточной универсальностью и может относиться к различным операциям. Оборудование, относящееся к одной операции, обладает различными наборами переходов. Поэтому целесообразно для учета возможностей каждого станка осуществить взаимосвязь переход - оборудование с последующим выходом на операции, и. последовательность проектирования технологичес

кого процесса можно представить в следующем виде:

- оборудование - операция КТЭ - переход - режущий инструмент

- оснастка

- мерительный инструмент.

Реализация выявленных взаимосвязей позволит резко сократить перебор возможных вариантов выбора элементов технологической системы СТО.

Выявленные взаимосвязи элементов технологической системы позволяют:

- определить последовательность проектирования технологического процесса:

- определить структуру информационного обеспечения;

- классифицировать взаимосвязи для определения способа реализации и построить на основании этого модели определения элементов ТС.

Порождающие структурные модели по определения элементов технологической системы, построенные с помощью аппарата системы ИСТРА дают возможность не только определить состав этих элементов, но и частично решить вопросы последовательности. Многообразно проектных решения, трудности формализации технологического проектирования механообработки требуют включения в процесс проектирования диалога, з течение которого и будут окончательно решены вопросы последовательности и частично состава элементов технологической системы.

Граф является моделью порождающей среды, а выделяемые из него пути, цепи, подграфы и т.п. будут порождаемыми объектами, или -при решении проектных задач - объектами проектирования.

Как было выявлено, элементы технологической системы находятся между собой в отношениях, характер которых может быть рассмотрен, как теоретико-множественный, поскольку, элементы технологической системы представляат собой элементы подмножеств, находящихся в определенных отношениях смежности С сопряженности, соседстваЗ и порядка.

Бинарные отношения между элементами разных подмножеств, отражавшие структурные взаимосвязи между элементами представляется подмножествам [ Р х Р ] декартово произведения Р х Р или в виде булевой матрицы

с:

= [ Р X Р ] =

С1С2Э" С2С13 С2С23'

•С1Са) ■С2СтЗ

СпС13 спС23'

,упСтЗ

р0 си

где с

вует и

= 1. если бинарные отношения между Р^, Pj сущ^ст

= 0-з противном случае.

Поскольку булеву матрицу южно рассматривать, как матрицу смежности вершин графа С = С Р, С 3. дуги которого экви-

валентны элементам с) у-) =1 матрицы С13. выявленные структурные взаимосвязи элементов ТС. могут бьлъ представлены соответствующими матрицами смежности вершин графов 01-03.

01 -> КТЭ С ГС АЗ 3 - переход СТР3;

02 -* оборудование СР°3 - переход СТ°3;

03

-+ операции СТ^З - оборудование СР"3;

G4 -* переход СТР) - оснастка СрР);

GS--» переход СТ^) - режущий инструмент С РгJ;

G8 -» переход СТР) - мерительньй инструмент СРга).

Состав элементов технологической системы по своему хара-теру, наберу контуров, влиянии этих контуров на элементы очень разнообразен, и обыкновенный граф не в состоянии это отразить и соответственно учесть при получении проектных решений, так как он не имеет возможность описать качественно различные наборы свойств, присущих разным вершинам С элементам технологической системы 3 и ребрам, определяющим характер взаимосвязей между элементами. Однако этот недостаток легко устранить при переходе от обыкновенного к полихроматическому графу .

Полихроматический граф представляется в Биде шестерки

ПО = С А. С. FCA). FCC), [А х FCА)], [С х FCC)], С2)

где А - множество Еершин;

С - множество ребер;

FCА) - множество контуров С цветов ) множества вершин;

FCC) -множество контуров С цветов )'множества ребер;

[А х FC А)]-булева матрица контуров, определявших раскраску вершин;

[С х FCC)]-булева матрица контуров, определяющих раскраску ребер графа.

Графы G1-G6 с составами вершин и ребер, эквивалентными С1), можно считать бесцветными, соответствующими полихроматическому графу ИЗ. Составы контуров вершин представляются булевой матрицей контуров следующего вида.

'iCj) =[Р xFCP)] =

P.FCP)

F 1 F2 Fm ^1С1) C1C2).......ClCm)

C2C1) C2C2).......C2Cm)

CnCl) CnC2).......Cn.Cm)

C3)

где c^j-, = l. если Fj входит в состав FCPj) контуров эле-

мента

Булева матрица контуров ребер имеет вид

(4)

В состав информационного обеспечения технологической системы входят матрицы контуров элементов технологической системы, а именно, переходов, оборудования, оснастки, режущего и мерительного инструментов.

Он" имеют как структурную часть, представляющую собой матрицу управления, так и количественную, содержащую количественное выражение параметров элементов. Структурная часть матрицы контуров, используемая как матрица управления, позволяет снимать матрицу при решении определенных задач до контуров, необходимых для этой задачи, тем самым сокращая перебор второстепенных, а порой ненужных при решении данной задачи параметров контуров.

Количественная часть матрицы при моделировании для решения конкретных задач по определению того или иного элемента технологической системы должна подвергаться обработке математических зависимостей, характер которых напрямую зависит от природы каждого вида элементов.

Кроме элементов технологической системы в состав информационного обеспечения входит матрица контуров КТЭ. Введение минимальных и максимальных величин параметров контуров позволяет осуществить контроль на технологичность отдельных КТЭ, контуры которых представляют собой исходные данные о детали.

При создании модели процесса определения каждого вида элементов технологической системы необходимо решить следующие задачи:

1.Для выражения характера взаимосвязи между элементами, позволяющей перейти к определению элемента от ранее найденного элемента, определить тип графа С монохроматический, хроматический или полихроматический ).

2.Определить характер математической зависимости различных типов контуров для количественной части матрицы контуров.

-к,р *СС хРСС)] =

С.РСС)

_ К1 2 «-и

е1С1) е1(2).......е1СЮ

е2Ш е2С21.......е2СпО

впС1Э епС2).......епСпО

3.Определить состав входных и выходных контуров.

4.Определить необходимость диалога, его место в процессе прэектирования элемента, способ определения последовательности элементов.

Использование аппарата полихроматических графов позволяет с единых позиций представить модели технологической системы, а также отразить качественно различные наборы свойств, присущие элементам технологической системы, и тем самым учесть их при решении задач проектирования.

В третьем разделе выполнено моделирование порождающей среды элементов технологической системы.

Технологический переход является основной структурной единицей, определяющей проектирование остальных элементов технологической системы. Проектирование перехода определено характером взаимосвязей контуров переходов прежде всего с контурами объекта производства, а также с контурами других элементов технологической системы. Появление промежуточных переходов приводит к порождению пространства контуров, позволяющих определить средства оснащения для реализации промежуточных состояний детали.

С помощью аппарата системы ИСТРА удалось выразить выявленные закономерности при проектировании переходов, а именно:

- взаимосвязь между КТЭ и переходами, набор которых реализует контуры КТЭ, представляется в виде матрицы смежности вершин

графа 01;

- раскраска ребер графа."соединяющего КТЭ и переход, определяет функциональное назначение перехода в каждом конкретном случае этой взаимосвязи и характер этой связи "мягкая"-"жесткая" позволяет учэсть альтернативные решения и роль перехода в реализации конкретного КТЭ;

- условия выбора переходов, определенные в результате анализа взаимосвязей с другими элементами и класифицированные на этом основании, позволяют определить состав переходов, необходимых для реализации контуров КТЭ, включая и промежуточные, характеризуемые своими собственными качественными контурами;

- определение переходов по ограниченному кругу контуров, определяемому с помощью структурной части модели достаточно и позволяет сократить перебор параметров;

- установленная по важности и однозначности очередность кон-

туров при определении переходов позволяет также сократить перебор параметров.

Оборудование определяется в значительной степени контурами, общи ми для всей детали. Разбиение процесса выбора оборудования на два этапа : вьйор по обшим требованиям к детали и по контурам переходов позволяет значительно снизить перебор вариантов оборудования. Разделение матрицы контуров оборудования на структурную и количественную часть позволяет целенаправленно производить выбор по необходимым параметрам - настраивать модель. Включение диалога для окончательного определения модели оборудования из предложенных при компоновке операций позволяет учесть особенности текущего момента производства. При этом именно особенности оборудования позволяют окончательно сформировать операции из выбранных ранее переходов.

Условие выбора универсальной оснастки, режущего и мерительного инструментов не зависит от вида контуров. Общие черты во взаимосвязях переход - оснастка, переход - режуишй инструмент, переход -мерительный инструмент.позволяют выделить общие закономерности их выбора с учетом специфических особенностей. Классификация контуров оснастки, режущего и мерительного инструментов позволило создать унифицированные процедуры в моделях их определения. Эффективность применения модели порождающей среды универсального мерительного инструмента определяется возможностью учета методики и условий измерения, а также точности измерения на различных пределах измерений или при различных перемещениях измерительного стержня.

Моделирование порождающей среды элементов технологического проектирования на единой математической, лингвистической, информационной и методической основе позволило унифицировать и программное обеспечение, используя небольшое количество разнообразных процедур.

В четвертом разделе исследовано организационно-технологическое проектирование маршрута.

Если в формировании переходов лежат технологические основы, то в формировании операций - организационные основы.

В основе классификации операций положена классификация по общности оборудования, которое характеризуется методом обработки. Таким образом, само понятие операции является довольно обобщающим. предопределяющим и выбор оборудования, оснастки, инстр^йн-

та. Поэтому' целесообразно и для выбора операций пользоваться наиболее обобщавшими понятиями критериев, влияющих на их вьйор. Например, если это конструктивный критерий, то это не отдельные элементы формы, а скорее их комплекс. Роль такого комплексного показателя может играть конструкторский код по ГОСТ 2.201-80, в частности 6 цифр 13-ти значного кода, определяйте класс, подкласс, группу, подгруппу, вид. Конструкторский код несет информацию о служебном назначении, функциях и конструкции детали, что само по себе определяет во многом параметры технологического процесса. В результате целесообразно использовать его не только как информационна язък в АСУ, АСУП. АСУТП и др. и для поиска техпроцесса-аналога, но и для подсистем САПР, особенно на ранних этапах, когда для проектирования (например, для выбора операций) нужны обобщенные показатели.

Совместно с конструкторским классификатором ЕСКД в системе подготовки производства и управления используется Технологический классификатор деталей С ТКД Основной целью ТКД является снижение трудоемкости и сокращение сроков ТПП.Он является логическим продолжением и дополнением классов деталей ЕСКД С классы 71.72.73. 74.73.76 ).

В качестве классификационных признаков ТКД используют су-щественныэ технологические характеристики деталей, который в сочетании с конструктивны® признаками определяют их технологическое подобие..

Неиспользование возможностей конструкторской части кода приводит к непониманию и, соответственно, к "саботированию" частью конструкторов трудоемкого процесса перекодирования чертежей со старых систем обозначения при их использовании в ноеых изделиях. В результате на предприятиях параллельно существуют две системы обозначений чертежей, что является значительные препятствием для любой автоматизации дажо без использования конструкторско-техноло-гического кода.

Конструкторско-технологический код с дополнительной технологической информацией позволяет определить возможные составы операций с последующим уточнением их на более детальных уровнях проектирования. Универсальность такого кодирования в реальных условиях конкретного производства может привести к избытку информации по одним параметрам и к недостатку по другим. Это можно

компенсировать введением дополнительных условий в модель технологической системы по Е«5ору операций, отражающих специфику конкретного производства.

Автоматизированное присвоение технологической части конст-рукторско-техлологическсго кода значительно облегчает использование его. во-первых, как информационного языка в создаваемой АСУ ТИП. во-вторых, для поиска детали-аналога при проектировании технологического процесса в корректирующем реетме и проектирования слецоснастки и,в-третьих, для проектирования маршрута без введения более подробной информации.

Конструкторско-технологический код - это свертка информации о детали, отражающая тете ее свойства и позволяющая проектировать технологические процессы на уровне маршрута с определением последовательности на уровне этапов.

Несмотря на огромнее различие природы операций по функциональному. физическому и др. признакам, можно выделить некоторые' общие моменты по их выбору фактически в условиях любой производственной системы.

Модель технологической подсистемы для предварительного определения операций в самом общем виде представляет собой булеву матрицу контуров операций, где контуры вьражены величинами параметров полного конструкторско-технологического кода с дополнительной технологической информацией.

Учитывая различную природу операций, трудно выделить единые критерии для выбора каждого технологического оператора на уровне маршрута, то есть операции, поэтому резко возрастает здесь роль структурной части матрицы, позволяющей целенаправленно, в соответствии с заранее определенным составом контуров для каждой операции и классификацией контуров, управлять многокритериальным выбором. Немаловажной оказывается последовательность выбора, определяемая классификацией контура: наиболее весомые критерии доляны определять выбор раньше, поскольку при отрицательном результате дальнейший выбор оказывается ненужным. При этом на ранних стадиях проектирования в условиях многоцелевого производства количество деталей в партии играет роль экономического фактора, определяющего стратегию проектирования.

Проектирование операций с учетом организационного аспекта позволяет эффективно осуществить в дальнейшем операционное проек-

тирование механообработки.

В пятом разделе разработана методика проектирования технологических процессов на АРМ механообработки АСУ ТПЛ.

АРМ механообработки позволяет проектировать технологические процессы в условиях многоцелевого производства с разной степенью детализации технологического процесса С маршрутные и маршрутно-операционные процессы }. Если по коду не определена деталь-аналог, или последняя не имеет разработанного ранее технологического процесса, то можно либо по конструкторско-технологи-ческому коду спроектировать маршрут обработки, либо разработать маршрутно-олерационную технологию.Ввод исходных данных осуществляется в привычных для технолога терминах.

Имеются удобны:- сервисны? программы для заполнения информационных массивов оборудования, инструмента и оснастки, киторые , формируются, ' корректируются на базовых машинах более высокого уровня. Это позволяет учитывать все изменения элементов технологической системы в пределах всего структурного подразделения , а также использовать их как справочники при ручном проектировании.

В состав АРМ входят математические модели для проектирования переходов, оборудован«л. операций,оснастки, режущего инструмента, мерительного инструмента. Структура и состав моделей. а также алгоритмы их работы соответствуют ■ выявленные на основе анализа контуров элементов технологической системы закономерностям технологического проектирования, определения характера взаимосвязей элементов, а также их формализации. Анализ контуров элементов технологической системы позволил классифицировать их и выявить математические зависимости их обработки мри технологическом проектировании. Несмотря на различнуо природу этих контуров.разновидностей условий вызора элементов технологической системы, включая и проектирование маршрута, в зависимости от контуров оказалось пять (.5), (6), С7), С83, СШ.

1 .если V ш, (|И|1т1Пг |т|ш.,х) или N¡1=0

Р.СР " _

(О.если 3 | ,<х)=13

15)

А.если У и. (|т,| , 2 |m.|s |и| ) или |м,|*0

Р.СР„Н J J J J CßD

(О.если 3 nij 1С |Hj|<|Dij |min)\/ С jmj|>|mj|niaxD=l]

!.еслн V m. С|т.|и1п5 |т,|г |m|mxD или |И1.|*0 F CP ) = jj J С7)

(илиlmj M>\ l4/lmql4/lR1nl

где |n!j|- величина параметра nij контура FjCFjCADD.

'mj'min*lmj'max ~ пРеДельные значения параметров, допускаемых контуром Fj С Pj, Э.

)1 .если V mj Unjlmax5 lmjN или |nij |*0

О.если 3 mj [ |nij|max<|mj|] • - С8)

cm

(1,если V п^ П^пих2 или |пlJ | =0

О.если 3 п^ [|т^тах<|т^]

где величина параметра ШJ контура САЭЭ.

'"^'тах ~ максимальное значение параметра, допускаемое контуром FjCPj(.Э.

Связь лингвистических, структурных и количественных моделей осуществляется с помощью матриц взаимосвязей, опознавания обозначений контуров, а также по наименованию элементов в словарях.принадлежащим разным моделям.

Соответствуя принципам связности и стандартизации, система позволяет осуществлять маршрутное проектирование на основе кон-структорско-технологйческого кода и использовать эту информацию при маршрутно-операционном проектировании.

Включение диалога С рис.23 позволяет принять окончательное решение в промежуточных этапах, так как в виду многовариантности механообработки полностью формализовать процесс технологического проектирования не только не представляется возможньм, но и нецелесообразным. учитывая постоянно меняющуюся ситуацию в условиях мно-

Ti?

Алгг.-ритм ПГ«>.-КТИр.')р;'ЯИЯ м-»ршрутно-оп?рационной технологии.

% Г-юя исходит дйиных g___

IT^^ïïTTïïiïn-' ^лч-нип UT:-' 1

'Пр-Д-П-НИ-

if.'l И '4.1. 7НЧНС

n>\T-.i.'''b.,iT>v¡M<' j'TH гм, .T>P

Маршрута ПО КСПСТруКТС-рГКО-Tf ХЦОЛО! !Íl4--'' h '-"-му У иД У

определение схтаьа ОЛ-рУДОЬдНИЯ по обшим требованиям летал»

m контурам переходов

Onpfде-ло) ше COCTÜьл и частично последом

Т^ЛЫК'СТП

g Окончательное «|.ог.м11(<сьан»— '"остава и û

{* по^ледо^ате-ин- 'Сти -'ihepamui jí

,,-х----.-^ jj

ц 1 ')•.. нч vre;i¡ mil r-urt-p cc-vrai-a oö.: рул о ват; я ^ •'T!f»:-3C'№:Hii" -ехидных | *

I' i.HT-Г;.-Я,ТГ*Г

1 ;<кр;ш

2 окрам i эьрлн

Га:;:М'-<рНО •ТОЧНииТИОЙ]

•гам ••■< HVTKjU

1'к.нчагелыпз! s-ni-or; оси к тки í —J-----?

Ппг—:'-.ит-я!1-".'--т->ы i -m ин-труимпуЛ

? üHOiruiventnul Hri'ti согглка режувк-гл ^ í; шкт;,- ум-нта ' '

J ;>i.f su

wp.

fui: .- ;|.-"-нп-

T-'iK-'i м-: ;n -Ti H

ни- тру м--ht 7]

ff i 'к. f'H'ji.'P .остат-а • «S

g Utk- ¡рун-.-!,',-, g

xi'- .- ¡'H'-;-, mía i

D

гоцелевого производства. При формировании операций имеется возможность работы с тремя экранами.

Система по локальной сети имеет выход на уровень базовой катины для получения информации о материалах, применяемых на предприятии, специальной оснастке и Т.п.. Заложенная в системе методика позволяет дальнейшее развитие системы как по горизонтали - для других типов детали, так и по вертикали с'углублением - расчет режимов резания и оптимизация на его основе по факторам экономичности С трудоемкости и производительности ).

Использование для введения исходных данных детали методики размерного анализа ЧТУ позволило использовать наработки в этой области при разработке системы для определения припусков и межпереходных размеров, а также размерного анализа. АРМ механообработки. наряду с другими АРМами С гальваники, пластмасс и т.д. ), является низшим уровнем АСУ ТПП, составляющей ядро интеграции всех систем автоматизации предприятия.

Общий состав задач технологического проектирования, решаемых на АРМ механообработки представлен на рис.3.

ВЫВОДЫ

1.Анализ контуров деталей и их реализации позволяет определить многоуровневую структуру исходных данных для решения технологических задач проектирования, а именно:

-общие требования детали;

-размерные связи в виде позиционно-операционного кода с параметрами;

-перечень КТЭ с граничными размерньми контурами.

2. Структурный элемент С КТЭ ) интегрированного конструк-торско-технологического проектирования содержит основу информации, необходимой для проектирования элементов технологической системы и, прежде всего, переходов, в состав множества которых входят промежуточные, позволяющие определить средства оснащений промежуточных состояний детали.

3. Определение^характера и закономерностей взаимосвязей элементов технологической системы с последующей их формализацией на основе анализа отношений контуров детали и элементов и контуров элементов между собой позволяет определить структуру информационного обеспечения, систему классификации и кодирования, а также выделить группы элементов и главное звено в группе для определения последовательности проектирования технологических процессов механо-

л

р

м м

Е л

i!

û а

a

fti 1op с- ходнпй заготовки

йпг^лнлрни:- состава и последовательности H

г 3 '"i"

у и"-н--н-ний состояния детали

Выбор схем базирования и конструктивных

С Х*М Прис ПОСЯОЛЫ 1ИЙ

->| Определение всзмог.ньк составов операций j

¿ Ci Kiep последовательности выполнения

операций

Оисдол-ни* возможных составов переходов |

^ермпрпвани^- операций из переходов

—«¡j возможных составов оборудо-

вания, шгтрумонта и оснастки

ипред-лени,? гостах«! исполнителей il нормирование операций

1'с!сч*г п >Гч(М- .ров режимов реоанпя

jp-i.-Mf-T техник- • г>к'-/н-/мичегких псказат*л-й

'O'Vii.-.^'TU'-i-ci cipo, пг'.ц^;- о а

s -I-,.; ми! ■ г.niño мяирутшк карт т^хнмх"

1

; к ■ >;> riix-ii—" а

'■ -'"il: АРМ йб 'TI-и.

К>:П'Н,1" ,-,(Я:'1Ч ' - Р рё'МШ-'- ЛИ; 1ЛС Г t

I • Г - ¡PT* M-iTH'JO'" £1 ' 'M р.-.ЫМ"

тгï riii:!'.м i...¡i -;¡ i'it '[•■ ко-тех-

I*

нчл'.гич--' к го кол:"! i

обработки.

4.Использование системы ИСТРА, в частности аппарата полихроматического графа, для реализации выявленных закономерностей позволяет с единых позиций осуществить моделирование процессов определения элементов технологической системы.

5.Выявленные взаимосвязи элементов технологической системы резко сокращают перебор элементов и число процедур, что дает возможность создавать модели и алгоритмы их работы, позволяющие развивать систему как по вертикали для решения других технологических задач, так и по горизонтали для проектирования ТП деталей различного типа.

6.Эффективное включение диалога, место которого определяется выявленными закономерностями, позволяет решить трудноформализуемыэ задачи,'учитывает текущий момент.

7. Использование многокритериального показателя - конструктор-ско-технологического кода при проектировании маршрута позволяет осуществить проектирование с разной степенью детализации технологических процессов, сокращает перебор операций при операционном проектировании, позволяет определить аналог технологического процесса и специальных средств оснащения.

8.Созданный на основе выявленных закономерностей АРМ механообработки представляет собой часть АСУ-ТПП, являющейся ядром интеграции, и позволяет проектировать ТП с разной степенью детализации в условиях многоцелевого производства.

9.Применение для введения исходных данных детали методики размерного анализа ЧТУ, а также использование для маршрутного проектирования конструкторско-технологического кода позволило использовать наработки в области технологического проектирования и осуществить привязку с небольшой доработкой существующих систем, решающих отдельные вопросы технологического проектирования.

10. Расчет экономической эффективности выявил экономический эффект, позволил определить, что при сохранении штата технологов, все детали, проходящие ТПП, будут охвачены маршрутным проектированием и большая часть - операционнш.

Основные результаты исследований освещены также в публикациях:

1.Журавлева Л.Н. Некоторые особенности моделирования производственных систем.- Всесоюзный бюллетень "Новые методы получения электроэнергии." 1391.с...

2. Журавлева Л. Н. Полунин Ю. А. Структурно-параметрическое

ядро исходных данных для проектирования технологических процессов механообработки. - Всесоюзный бюллетень "Новые методы получения электроэнергии", i092.

3.1уравлева Л.Н. Полунин Ю. А. Особенности САПР ТП деталей источников тока. / Нестандартное оборудование, оснастка, механизация и прогрессивная технология машиностроительного производства. - Тез. докл. НТО. Владимир, 1988.

4..Рабочая документация автоматизированного проектирования технологической подготовки гибких автоматизированных производств. Программно-методический комплекс проектирования групповых технологических процессов механообработки резанием. Методика автоматизированного проектирования. Павлов В.В.. Полунин Ю. А.. Дрыганов С. Н., вуравлева Л.Н.. Михайлов Л.И.. Курицьн И. Б. ,-М.: СТАНКИН. 1990.

S..Рабочая документация автоматизированного проектирования технологической подготовки гибких автоматизированных производств. Программно-методический комплекс проектирования групповых технологических процессов механообработки резанием. Общее описание. Павлов В. В.. Полунин Ю. А.. Дрыганов С. Н., Еуравлева Л. Н.. Михайлов JI. И.. Курицын И. Б. .-М:. СТАНКИН. 1990.

б.. Рабочая документация автоматизированного проектирования технологической подготовки гибких автоматизированных производств. Программно-методический комплекс проектировачия групповых технологических процессов механообработки резанием. Данные. Павлов В. В.. Полунин Ю. А., Дрыганов С. Н., Куравлева Л. Н.. Михайлов Л. И. . Курииш И. Б. ,-№.: СТАНКИН, 1990.

7.. Рабочая документация автоматизированного проектирования технологической подготовки гибких автокатизнровзнньм производств. Программно-методический комплекс проектирования групповых технологически;: процессов механообработки резанием. Руководство программиста. Павлов ß. Ь.. Полунин O.A.. Дрыганов С. Н.. «уравлева Л.Н., Михайлов Л.И.. Курицьн И.Б.,-М.: СТАНКИН. 1990.

В..Рабочая документация автоматизированного проектирования технологической подготовки гибких автоматизированных производств. Программно-методический комплекс проектирования групповых технологических процессов механообработки резанием. Программа и методика испыганий с описанием контрольного пример,; Павлов В. В.. Полунин Ю. А.. Дрыганов С. Н.. Куравлева Л.Н.. Мих-.-л лов Л. И.. Курицш К. Б..-М.: СТАНК""