Внимание!
Предложения и заявки заказчиков

Размещение рекламных материалов

коммерческая реализация изобретений - ООО 'Адвансед Девелопмент Проджект' смотреть>>>

Требуются разработки по средствам контроля и ограничения по количеству дисковых операций производимых одним пользователемдля хостинг провайдера. смотреть>>>

Требуются разработки по использованию низкопотенциальной энергии смотреть >>>

Автоматизрованный синтез структуры технологических процессов обработки деталей машиностроения

УДК 621.002:004.896

Войтенко В.И. к.т.н., доц..

НТУУ «Київський політехнічний інститут», г. Киев, Украина

Автоматизрованный синтез структуры технологических процессов обработки деталей машиностроения

Voytenko V. candidate of technical  Scinces, associate Profewssor.

NTUU “Kiev Politechnic Institut”

Avtomatizrovanny synthesis of structure of technological processes of machine parts

 

Рассматривается принцип формализованного (алгоритмического) синтеза структуры технологических процессов механической обработки деталей в машино - и приборостроения. Синтез выполняется после автоматизированного проектирования принципиальной схемы технологического процесса. Приведен пример синтеза формулы структуры технологического процесса обработки детали «Ступенчатый вал».
Ключевые слова: структура технологического процесса, принципиальная схема технологического процесса.

 

На кафедре технологии машиностроения дисциплина "Системы автоматизированного проектирования технологических процессов" реализуется с 1980 года. Основным ядром учебного процесса - полигоном для изучения принципов автоматизированного проектирования, приобретения навыков использования САПР ТП, а также разработки методического и программного их обеспечения используется программно-методический комплекс [1-4].

Программное обеспечение комплекса составляют программные средства, позволяющие автоматизировано проектировать технологические процессы обработки деталей произвольной сложности, ускоренно разрабатывать фрагменты САПР ТП, а также содержит "презентационные" средства обеспечения лекций.

Структурно-параметрический синтез ТП механической обработки деталей машиностроения базируется на принципах, изложенных в работах Цветкова В.Д., реализуемых с применением интерактивно-алгоритмической системой автоматизированного проектирования Sapr_2014 [5].

Диалогово-алгоритмическая САПР ТП  «Sapr_2014» позволяет проектировать в диалоговом режиме технологические процессы обработки деталей произвольной формы. «Sapr_2014» оснащена модулями алгоритмического назначения маршрутов обработки типовых поверхностей деталей машин и модулями интерактивного проектирования типовых технологических переходов. При выпуске описания технологического процесса в формах по ГОСТ 3.1118-82, выполняется техническое нормирование спроектированных операций, определяются энергетические затраты по операциям, формируются диаграммы трудозатрат по операциям и по типам станков.

Основные отличия «Sapr_2014» от многих существующих систем заключаются в применении графического диалога при формировании информационных моделей технологических переходов, а также в наличии алгоритмических модулей назначения маршрута (плана) обработки наиболее распространенных типов поверхностей. Наличие таких модулей предоставляет проектировщику возможность получения рекомендаций о целесообразном варианте плана (маршрута) обработки в зависимости от конечных требований к размерным и качественным параметрам обрабатываемой поверхности. План обработки детализируется до межоперационных размеров с назначением также требований точности к ним и к  шероховатости поверхности.

При назначении режимов обработки применяются многофакторные математические модели, ориентированные на назначение элементов режимов резания (включая и подачи) в зависимости от значений множества  параметров реальных условий обработки. Кроме текстового описания технологических переходов формируются также и фрагменты (G –коды) программ для станков с ЧПУ. «Sapr_2014» позволяет проектировать документацию, как на русском, так и на украинском языке.

При проектировании технологического процесса (ТП) распределение функций между технологом и ЭОМ  (техническое и программное обеспечение) предусматривает назначение структуры ТП (набора и последовательности технологических операций) непосредственно самим технологом. Средства автоматизации проектирования при этом обеспечивают проектировщика необходимой справочной информацией и инициируют диалоговые процедуры формирования информационных моделей элементов технологических систем и самого технологического процесса. В процессе диалога, при использовании специализированных утилизированных макетов экрана, задаются реквизиты детали, заготовки и технологической системы.

Процессы диалога назначения технологических операций, моделей станков к ним, конструкций и параметров инструментов и т. п. обеспечиваются альтернативными меню  и соответствующими базами данных. При задании информационных характеристик технологических переходов обеспечивается возможность оперативного редактирования при возникновении случайных ошибок.

Типовые расчеты: массы заготовки из проката, режимов обработки и норм времени на выполнение операций и переходов, выполняются алгоритмически.

Программное обеспечение системы состоит из базового программного обеспечения (монитора), алгоритмических модулей для назначения маршрутов обработки типовых поверхностей деталей машин, а также взаимозаменяемых программных модулей интерактивного проектирования основных технологических переходов.

Модульная структура системы позволяет эксплуатировать систему на IBM-совместимых ПК с объёмом оперативной памяти от 900 К.

Ядро программного обеспечения системы составляют: монитор главных  команд системы, 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 назначения маршрута (плана) обработки типовых поверхностей (МОП) выполняют назначение методов обработки с назначением припусков и расчетами межоперационных размеров с требованиями  к их точности и к шероховатости соответствующей специализации модуля  поверхности. Среди них – модуль назначения  МОП внешних цилиндрических поверхностей в диапазоне диаметров от 3-х до 3150 мм с квалитетами до 5-го включительно, и параметра шероховатости Ra до 0.05 mkm при обработке точением (3 стадии) и круглым шлифованием;  уступов, контуров, плоских поверхностей, пазов в диапазоне размеров от 3-х до 3150 мм и квалитетов до 5-го включительно, и параметра шероховатости Ra до 0.05 mkm при обработке торцевыми и или концевыми фрезами (4 стадии для торцевых фрез и 2 стадии для концевых) и плоским шлифованием (3 стадии); цилиндрических отверстий в диапазоне диаметров от 3-х до 500 мм и квалитетов до 6-го включительно и параметре шероховатости Ra до 0.1 mkm при обработке концевыми инструментами (3 стадии для зенкерования и развёртывания), растачиванием (3 стадии), фрезерованием концевыми фрезами (2 стадии) и внутренним шлифованием (3 стадии); внешних и внутренних метрических резьб; инструментальных конусов; зубчатых и шлицевых поверхностей. Главное меню системы «Sapr_2014» (рис. 1) включает режимы интерактивного проектирования: “Новая деталь”;  “Материал”; “Операция”; “Calc”; “Edit”;  и “Форма_3”.

 

Рис. 1. Главное меню системы «Sapr_2014»

Также предлагаются режимы алгоритмического назначения МОП типовых поверхностей: плоскостей, внешних и внутренних цилиндрических поверхностей, метрических резьб, инструментальных конусов, а также прямозубых зубчатых поверхностей.

Выбор режима обеспечивается размещёнными на экране специализированными “клавишами”, открывающими соответствующие альтернативные меню. Типовые поверхности выбираются из меню

Последовательность проектирования ТП предусматривает: 1) декомпозицию детали на типовые (технологические) поверхности; 2) ранжирование поверхностей и синтез структурно-технологической модели детали; 3) алгоритмический синтез планов (маршрутов) обработки каждой элементарной поверхности при интерактивном выборе оборудования и режущих инструментов. При этом алгоритмически выполняется назначение необходимых технологических этапов, методов обработки в них, назначение припусков и выполняется расчет межоперационных размеров с назначением требований точности и шероховатости поверхности. Также алгоритмически выполняется расчёт режимов резания и норм времени, выполняется оценка себестоимости выполнения типовых технологических переходов и синтезируются фрагменты G-кодов для станков с ЧПУ. Результаты проектирования сохраняются в качестве "рабочего" варианта ТП; 4) разработка принципиальной схемы ТП; 5) формирование укрупнённых технологических операций и их ранжирование; 6) синтез формулы структуры ТП; 7) редактирование структуры ТП в соответствии с синтезированной формулой; 8) разделение укрупнённых технологических операций на простые с учётом возможностей базирования при обработке; 9)выпуск ТП в стандартной форме с укрупнённым расчетом норм времени на каждую операцию, суммированием затрат основного времени и затрат энергии, а . также автоматическим формированием диаграмм трудоёмкости операций (загрузки оборудования) и диаграмм трудоёмкости  по видам оборудования; 10) анализ диаграмм и (при необходимости) редактирование структуры ТП с учётом типа производства.

 

Литература

 

1.                     Программный комплекс Sapr_100_W. „Наука и техника”. www.n-t.org.   2004.

2.                     Підручник „Програмно-методичний комплекс „Системи автоматизованого проектування технологічних процесів механічної обробки” („САПР ТПмех”). Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 20184. МОНУ. Київ, 16.04.2007.  Бюлетень. ”Авторське право та суміжні права” №12.

3.                     Програмний комплекс «Sapr_100_W”. Матеріали II Міжнародної науково-практичної конференції „Сучасні наукові дослідження – „2006”.Том 17. Технічні науки. –Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2006.

4.                     Программный комплекс “Sapr_100_W_RU”. http://www.moiidei.com/ПО соф|Программное обеспечение. 04.07.2008

 

5.                     Программный продукт «Система автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки «Sapr_2014». Свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 43627. від 07.05.2014. Державна служба інтелектуальної власності України.

Главное меню SAPR_2014

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Комментарии