Основные принципы автоматизации разработки техпроцесса

Основные элементы автоматизации разработки техпроцесса:

- дискретизация описания изделия;

- принципиальная схема процесса;

- маршрутизация процесса.

Дискретизация – выделение в описании изделия отдельных фрагментов, формирование каждого из которых неделимо. То есть, каждому фрагменту соответствует единый технологический регламент ‑ совокупность действий, необходимых для его создания. Кроме технологической целостности, каждый фрагмент имеет определенное функциональное назначение и целостное (неделимое) геометрическое представление. То есть, подобные фрагменты является фрагментами конструкторского описания. Такие фрагменты называются конструктивно - технологическими элементами (КТЭ).

В детали, приведенной ниже (Рисунок 4.1), выделены следующие конструктивно-технологические элементы: КТЭ 1 – крайний правый торец, КТЭ 2 - малая цилиндрическая поверхность, КТЭ 3 – правый торец большего цилиндра, КТЭ 4 – большая цилиндрическая поверхность, КТЭ 5 крайний левый торец, КТЭ 6 – отверстие резьбовое.

Рисунок 4.1

Принципиальная схема обработки – совокупность обрабатывающих действий, посредством которых может быть получен требуемый результат, заданного изделия. Эти действия можно считать технологическими переходами.

Формируется принципиальная схема из регламентов обработки отдельных КТЭ. КТЭ являются результатом дискретизации описания изделия. Каждому КТЭ соответствует своя принципиальная схема обработки, типовая. Типовую схему обработки называют термином «регламент». Совокупность этих регламентов отдельных КТЭ составляет принципиальную схему обработки детали в целом.

Маршрутизация – упорядочивание принципиальной схемы и группирование переходов.

Технологический процесс – ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ действий. То есть переходы принципиальной схемы должны выполняться в определенном порядке, который надо определить.

Каждому переходу должно быть поставлено в соответствие рабочее место. На одном рабочем месте, как правило, можно выполнить несколько переходов. Очевидно, что рационально выполнить на каждом рабочем месте все соответствующие ему переходы, а затем перейти к другому. Рабочие места связаны с оборудованием. Соответственно, переходы, которые могут выполняться на одном оборудовании следует объединить в группы.

Рациональным является также постоянство положений, в которых происходит обработка. Соответственно, сгруппировать надо и переходы, которые можно выполнить не меняя положения детали.

Каждая группа переходов – основа для технологической операции.

5 Методы автоматизированного проектирования техпроцессов:

Среди методов автоматизации технологического проектирования наиболее характерными являются прямое документирование; параметрический метод; проектирование на основе унифицированных техпроцессов; преобразование аналога; метод синтеза.

Проектирование можно разделить на принятие проектных решений и описание этих решений.

Описание проектных решений поддерживается системами прямого документирования. Поддержка заключается в автоматизация заполнения бланков технологических документов. Техпроцесс должен быть оформлен на стандартных бланках. На этих бланках определены различные поля – для операций, переходов, оборудования, инструмента, оснастки и т.д. Содержимое полей тоже не произвольно. Например, наименования операций – стандартны, ключевые слова переходов тоже. Оборудование, инструмент, оснастка, очевидно, должны быть взяты из того, что есть на предприятии. Таким образом, за большинством полей можно закрепить раскрывающиеся списки, согласовать содержимое списков и т.д. Соответствующие средства автоматизации можно организовать на базе Microsoft Office Excel.

Проектные решения прежде, чем будут приняты, должны быть синтезированы. Синтез, в свою очередь, делится на структурный и параметрический. Структура техпроцесса включает переходы и операции (Рисунок 3.1). У этих переходов и операций есть параметры: режимы выполнения действий, размеры объектов, свойства инструментов, характеристики оборудования и др.

Параметрический метод автоматизации технологического проектирования – заключается в том, что структурные задачи – формирование переходов и операций – решает проектировщик, а для подсчета параметров разрабатываются программные средства.

Наиболее характерные представители подобных средств ‑ так называемые «технологические калькуляторы. Подобные системы позволяют определить скорости обработки, величины подач, операционное время, припуски на обработку, межоперационные размеры, мощности резания и др. параметры технологического процесса. Средства поддержки параметрического синтеза – это локальные процедуры, хорошо встраиваются в системы поддержки документирования.

Структурный синтез – наиболее творческая, а следовательно самая сложная часть проектирования. Один из способов получения структуры – использовать готовую. На этом основаны рассматриваемые далее методы проектирования на основе унифицированных техпроцессов и метод преобразования аналога. Эти методы основаны на том, что имеется некий техпроцесс, который можно использовать как основу для проектирования нового. Любой техпроцесс предполагает наличие какого-то изделия, для которого он предназначен. Между изделием и маршрутом технологического процесса (Рисунок 3.1) должна быть установлена двунаправленная ассоциативность: каждый КТЭ изделия связан с какими-то переходами и каждый переход маршрута связан с определенным КТЭ (Рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 – Двунаправленная ассоциативность «деталь – маршрут обработки»

Проектирование на основе унифицированных техпроцессов. Унифицированный техпроцесс – это техпроцесс на комплексную деталь. Комплексная деталь – это объединение нескольких подобных деталей (Рисунок 5.2). Группы таких деталей формируются при помощи признаков классификации. Новая деталь сравнивается с комплексной. В результате этого сравнения выявляются отличия. Поскольку комплексная деталь – это объединение, то отличия – это отсутствия в новой детали каких-либо элементов комплексной детали. Фрагменты технологии, соответствующие этим отсутствующим элементам, исключаются из комплексного техпроцесса. То есть, если некоторый КТЭ отсутствует в описании заданной детали, то все переходы, связанные с этим КТЭ (Рисунок 5.1) удаляются из техпроцесса.

Основная сложность использования данного метода – создание комплексной детали.

Метод преобразование аналога. Метод основан на утверждении о том, что если детали подобны, то подобны и техпроцессы их изготовления. Соответственно, для формирования техпроцесса для некоторой новой детали, ищется подобная ей деталь-аналог. Техпроцесс изготовления детали-аналога берется в качестве основы для нового техпроцесса.

Подобно комплексному техпроцессу, изменения техпроцесса-аналога основано на отличиях между деталью и деталью-аналогом. Однако заданная деталь от детали-аналога может отличаться как недостатком КТЭ, так и избытком. То есть, в заданной детали могут быть КТЭ, которых нет в детали-аналоге. Соответственно, в разрабатываемом техпроцессе появятся переходы, которых нет в техпроцессе-аналоге и возникает задача определения места этих новых переходов в имеющемся техпроцессе. Поэтому преобразование аналога – более сложный метод.

Рисунок 5.2

Преимущество метода преобразования аналога – более высокая универсальность. Отсутствует необходимость разрабатывать комплексную деталь. Методы сопоставления деталей, а также методы встраивания новых переходов можно разрабатывать автономно, совершенствуя, таким образом, систему проектирования.

Метод синтеза технологического процесса