Рассматривается автоматизированное проектирование технологических процессов (ТП) механическойобработки деталей машиностроения с использованием системы автоматизированного проектирования «Sapr_2010» смешанного типа.

Автоматизированное проектирование ТП механическойобработки
 

доц.,к.т.н. Владимир Иванович Войтенко. НТУУ «КПИ», г. Киев, Украина 

«Sapr_2010» автоматизирует назначения плановобработки типовых поверхностей деталей с расчетами припусков и междуоперационных размеров, режимов резания и норм времени. Базы данных материалов,станков и режущих инструментов системы обеспечивают проектированиесоответствующей справочной информацией. Формирование структуры ТП(последовательности операций и переходов) осуществляется пользователем сприменением текстового редактора в файле Text.txt,где находится рабочий вариант ТП. Результат проектирования размещается встандартных бланках "Форма 3 и 3а по ГОСТ 3.1118-82" в файле Forma3.txt. Также формируются диаграммы трудоёмкости операций ТП и трудоёмкости видов обработки (по видам станков:токарных, фрезерных и т.п.), применённых в ТП.

«Sapr_2010»позволяет проектировать в диалоговомрежиме технологические процессы обработки деталей произвольной формы. «Sapr_2010»также оснащена алгоритмическими модулями, назначения планов (маршрутов)обработки типовых поверхностей деталей машин. При этом алгоритмическивыполняется назначение методов обработки, припусков на обработку, расчеты междуоперационных размеров с назначением требований точности и шероховатости поверхности. Для технологических переходов рассчитываются режимы резания,основная составляющая нормы времени и затраты энергии на обработку.

Основными отличиями «Sapr_2010» от существующих системявляются:

1. Использованиеграфического интерфейса при формировании информационных моделей поверхностейдеталей и технологических переходов.

2. Наличиеалгоритмических модулей маршрута (плана) обработки наиболее распространенныхтипов поверхностей.

3. Расчеты между операционных размеров с назначениемтребований точности и шероховатости поверхности к ним.

4. Эксклюзивныематематические модели назначения режимов резания.

5. Расчет затрат энергии на обработку.

6. Наличие специализированного калькулятора для расчетовмасс детали и заготовки.

7. Совмещениепроектирования ТП с его техническим нормированием.

8. Формирование для менеджмента диаграммтрудоёмкости операций ТП и трудоёмкости по видам оборудования.

Наличие алгоритмических модулей предоставляет проектировщику возможность получения рекомендаций о целесообразных вариантах планов (маршрутов) обработки в зависимости от конечных требований к размерным и качественным параметрам типовой поверхности. План обработки детализируется домежду операционных размеров с назначением требований точности и шероховатостиповерхности к ним. 
  При назначении режимов обработки применяются многофакторные математические модели, ориентированные на назначение элементов режимов резания (включая иподачи) в зависимости от значений заданных параметров и реальных условийобработки.

При проектировании технологического процесса (ТП)распределение функций между технологом и ЭВМ предусматривает назначениеструктуры ТП (набора и последовательности технологических операций и переходов)непосредственно самим технологом. Средства автоматизации проектирования приэтом обеспечивают проектировщика необходимой справочной информацией иинициируют диалоговые процедуры формирования информационных моделей поверхностей деталей, элементов технологических систем и самоготехнологического процесса. В процессе диалога, при использовании специализированных стилизованных макетов экрана, задаются реквизиты детали,заготовки, производства, типовых поверхностей и типовых технологических переходов.

Процессы диалога при назначении технологических операций, моделей станков для них, конструкций и параметров инструментов и т.п.обеспечиваются альтернативными меню и соответствующими базами данных. Приформировании информационных моделей поверхностей и технологических переходов обеспечивается возможность оперативного редактирования при возникновении случайных ошибок.

Типовые расчеты: массы детали и оригинальных заготовок обеспечиваются специализированным калькулятором. Массы заготовок из проката,режимы обработки и нормы времени на выполнение операций и переходов,выполняются алгоритмически. 
  Программное обеспечение системы состоит из базового программногообеспечения (монитора - ядра системы), алгоритмических модулей для назначения маршрутов обработки типовых поверхностей деталей машин, а также взаимозаменяемых программных модулей интерактивного проектирования основных технологических переходов, а также модуля редактирования рабочего варианта ТП имодуля выпуска описания ТП, выполнено в стандартном документе. При выпуске стандартного документа выполняется оформления операций с определением суммарных значений, как основной составляющей нормы времени, так и самой нормы времени накаждую операцию.

Модульная структура системы позволяет эксплуатироватьсистему на IBM-совместимых ПК с объемом оперативной памяти от 900 Кб.
  Ядро программного обеспечения системы составляют: монитор главных командсистемы, СУБД материалов и заготовок из проката, монитор операций и СУБД,соответствующих им станков, монитор технологических переходов, СУБД основного инструмента, текстовый редактор для редактирования рабочего варианта технологического процесса и программный модуль формирования технологической документации в стандартных формах.

Алгоритмические модули маршрута (плана) обработкитиповых поверхностей (МОТ) выполняют назначения методов обработки с назначением припусков и расчетами между операционных размеров с требованиями к их точностии к шероховатости соответствующей специализации модуля поверхности.

Методическое обеспечение системы учитывает использование в учебном процессе машиностроительных специальностей ВУЗ-ов приосвоении студентами автоматизированного проектирования.

Сэтой целью используются оригинальные программные средства ускоренногопрограммирования в среде Delphi:программные средства «P_Eskiz_4» и “P_Plan_5x5_13”; модули «ESDP», «SaprTp2000» и «M_Rizba».Программное средство «P_Eskiz_4»используется для разработки взаимозаменяемых программных модулей формированияинформационных моделей типовых поверхностей и технологических переходов. Программное средство “P_Plan_5x5_13” применяетсядля аппроксимации табличных моделей для назначения элементов режимов резания. Процедурымодулей «ESDP» и «M_Rizba» используются вразрабатываемых фрагментах САПР ТП для декомпозиции чертежных размеров гладкихи резьбовых поверхностей, определения допустимых отклонений, допусков,номинальных и предельных допускаемых размеров. Процедуры модуля «SaprTp2000» используются для определения реквизитов материала обрабатываемой детали. Такая методика обученияспособствует совершенствованию знаний по дисциплинам машиностроительного цикла, а также развития формализованного мышления при углублении навыков использованияЭВМ.