Принципы системного проектирования технологических процессов

Методическое обеспечение САПР ТП.

САПР ТП реализуют основные методы проектирования ТП, нашедшие широкое применение на машиностроительных заводах. Как известно, к ним относятся типовой, групповой, индивидуальный методы проектирования ТП. Кроме того, следует рассмотреть методы технологического проектирования, которые присущи только САПР ТП – это проектирование индивидуального технологического процесса из типовых блоков и синтез ТП.

Под методическим обеспечением САПР понимают совокупность документов, устанавливающих состав, правила выбора и эксплуатации средств обеспечения автоматизированного проектирования, необходимых для его выполнения.

Принципы системного проектирования технологических процессов

Системное проектирование технологических процессов особенно с использованием ЭВМ включает в себя использование двух основных принципов:

Принцип 1. Применение при проектировании технологических процессов системного подхода, который основывается на следующем:

а) технологический процесс нужно рассматривать, как просто перечень отдельных его элементов (операций, переходов и т.д.) и как совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных элементов. Т.е. необходимо говорить о структуре технологического процесса.

Структура технологического процесса - это множество его элементов и множество связей между ними.

Если V = { v_l,v₂,…,v_m}- множество элементов технологического процесса, S = {s₁,s₂,…,s_n}- множество связей между элементами, то Str = {V,S)- структура технологического процесса.

б) процесс проектирования технологического процесса - это совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных этапов (выбор заготовки, определение маршрута обработки детали и т.д.. Проектирование как процесс развивается во времени имеет стадии, этапы (этап разработки принципиальной схемы ТП, этап разработки маршрутной технологии, этап разработки операциой технологии и т.д.);

в) рациональное разбиение процесса проектирования на части. Проектирование технологического процесса - сложная задача. Общепринятый подход к решению сложных задач - разбиение их на простые задачи и их решение во взаимосвязи друг с другом. «Простые» задачи при проектировании технологического процесса: выбор типа заготовки, расчет режимов резания и т.д.. Т.е. проектирование состоит из проектных процедур решения задач, а те в свою очередь из операций решения подзадач;

Целесообразно процесс проектирования разбивать на частные задачи. Результат выполнения каждой задачи оформляется в виде технического задания, которое дает информацию о последующем плане ее детализации (дальнейшего решения).

г) принятие оптимальных решений.

Принцип 2. Использование при проектировании технологических процессов рационального сочетания традиционных (иногда «ручных») методов проектирования и достижений теории множеств, теории графов, теории оптимизации и других современных системных наук, ориентированных на использование ЭВМ.

В общем случае автоматизированное проектирование ТП, можно рассматривать как систему, элементы которой взаимосвязаны. Система представляет собой иерархическую структуру, состоящую из нескольких взаимосвязанных уровней. В результате такой декомпозиции процесс проектирования ТП сводится к решению технологических задач различной степени детализации на взаимосвязанных уровнях системы: от формирования состава и структуры маршрута обработки(сборки) до расчета технологических параметров (рис.).

Принцип 3.Итерационность – важный принцип проектирования сложных объектов и систем, характерен и для технологического проектирования.

Рассмотрим проектные процедуры.

Проектная процедура – составная часть процесса проектирования, представляющая собой формализованную совокупность действий, заканчивающуюся проектным решением.

Проектная операция – алгоритм неизменный для ряда проектных процедур.

Проектные процедуры имеют следующую классификацию:

Модель функционирования САПР ТП включает как процедуры синтеза, так и анализа.

Анализ – заключается в определении свойств объекта (оценке) по его описанию и выбора объекта среди множества других (подбор типового или группового ТП по коду классификатора детали);

Синтез - заключается в создании объекта по его описанию.

Структурный синтез - это определение состава и способа связи объектов структуры ТП (вида заготовки, технологического маршрута, модели оборудования, типоразмера инструмента и т.д.).

Параметрический синтез ТП заключается в определении числовых значений параметров элементов (расчет припусков и межпереходных размеров, режимов резания и т.д.).

Таким образом, процесс автоматизированного проектирования ТП – совокупность процедур структурного и параметрического синтеза с последующим анализом проектных решений.

Рисунок 2 Варианты решений на этапах проектирования ТП