Методическое обеспечение и типизация.

Решение задач технологического проектирования с помощью ЭВМ представляет собой моделирование деятельности технолога проектирующего ТП. Для автоматизации ручных методик проектирования и разработки принципиально новых необходимо понимание того как технолог находит то или иное решение.

Множество частных задач ТП можно разделить на группы:

• формализуемых;
• неформализуемых.

При проектировании технологических процессов круг задач формального расчетного характера, которые легко реализуются на ЭВМ, крайне ограничен. Среди них можно выделить следующие задачи:

• расчет припусков и межпереходных размеров;
• расчет режимов резания;
• нормирование технологического процесса.

Решение следующих задач нерасчетного характера характеризуется слабой формализацией:

· выбор заготовки;

· разработка маршрута обработки детали;

· выбор станков, инструментов и т.д.

Пример типового решения. Известно, что каждый из методов обработки имеет свою область применения, которая определяется комплексом условий.

Пусть в детали необходимо обработать отверстие заданного диаметра и с заданными требованиями. В литературе изложен ряд изученных и проверенных решений (множество решений):

Для чернового этапа обработки отверстия – сверление, рассверливание, зенкерование;

Для чистового – развертывание, чистовое растачивание, протягивание, шлифование, хонингование.

Задача технолога заключается в выборе одного из типовых решений (из множества) в зависимости от условий применимости и исходных данных:

1. При отсутствии отверстия в заготовке черновой этап состоит в сверлении.
2. При отсутствии отверстия в заготовке и слишком большом диаметре отверстия, черновой этап – сверление и рассверливание.
3. Если отверстия в заготовке есть, черновой этап – зенкерование.
4. Если отверстия в заготовке есть, но оно больше чем максимальный диаметр зенкера (>150мм), черновой этап – растачивание.
5. Если отверстие необходимо получить по 7-му квалитету, чистовой этап – развертывание.
6. Если отверстие необходимо получить по 7-му квалитету, но оно больше чем максимальный диаметр развертки (>80мм), чистовой этап – чистовое растачивание.
7. Если отверстие необходимо получить по 7-му квалитету, но оно больше чем максимальный диаметр развертки (>80мм) и тип производства серийный или крупносерийный, чистовой этап – протягивание.

Однако, решений подходящих к исходным данным по условиям применимости, как правило, более одного, а реализовано в производстве должно быть одно и самое оптимальное. Для того чтобы свести к одному решению используются методы оптимизации, личный опыт и предпочтения технолога.

Таким образом, при изучении методического обеспечения САПР ТП должны быть учитены следующие особенности решения задач проблемной области технология машиностроения:

· многовариантность;

· слабая формализация проектных задач.

В связи с этими особенностями автоматизированное проектирование ТП представляет собой в значительной мере:

· Последовательный выбор типовых решений в зависимости от условий производства и конструкторско-технологических параметров детали. При разработке технологического процесса в ЭВМ вводятся некоторые исходные данные по детали и условиям производства.

· Из этого принципа следует, что необходимо описать весь набор типовых решений и условий, при которых они могут быть применены. Эти данные описываются заранее в виде базы данных и заранее же вводятся в ЭВМ.

· Процесс выбора решения эквивалентен процедуре проверки соответствия исходных данных и условий применимости типового решения. При выполнении всех условий комплекса условий применимости принимается соответствующее типовое решение.

Типовые решения - это основа формализации для решения задач неформального характера при проектировании технологических процессов с помощью ЭВМ.

Типовые решения различаются по структуре:

· одноэлементные (локальные типовые решения);

· многоэлементные (полные типовые решения).

Локальные типовые решения относятся к частным технологическим задачам, определяющим лишь некоторую часть (элемент) проектируемого технологического процесса. Одноэлементное решение является единицей проектирования, которое может быть принято или отвергнуто целиком. Никакие преобразования таких типовых решений не предусматриваются.

Например, назначение группы режущего инструмента на выполнение операции соответствующего вида. Типовые решения в данном случае (группы РИ) являются локальными типовыми решениями.

Здесь МЛТР1- множество технологических переходов; МЛТР2.- множество режущих инструментов. МТЛР1, МТЛР2 - это множества типовых решений с простейшей структурой (одноэлементных).

Полные типовые решения охватывают весь (полный, логически завершенный) круг решаемых задач. Примером полного типового решения является типовой технологический процесс. Множеством типовых решений этой группы может являться множество типовых технологических процессов, где каждое типовое решение есть технологический процесс изготовления деталей определенного типа. Пример множества полных типовых решений (МПТР):

Здесь ПТР11- типовой технологический процесс изготовления шестерни; ПТР12- типовой технологический процесс изготовления втулки.

Более сложную структуру имеют полные типовые решения. Это решения многоэлементные, т.е. каждое состоит из совокупности элементов, которые в процессе проектирования могут быть рассмотрены отдельно. Элементы этих типовых решений (маршрутных технологических процессов) - технологические операции. Для каждой операции необходимо назначит станок, произвести нормирование, т.е. рассмотреть в дальнейшем элементы этого типового решения - локальные типовые решения.

Элементы, составляющие совокупность многоэлементного решения, могут рассматриваться и отвергаться независимо друг от друга. Для их обработки составляется процедура анализа типового решения, результатом которой является структура (ТП, операции).

Выделяют два уровня типизации проектных решений:

· при обработке отдельных поверхностей и их сочетаний;

· типизация обработки детали в целом.