Автоматизация производственных систем (стр. 20 из 26)

-обработка баз, предназначена для формирования технологических баз с использованием черновых баз;

-черновой, предназначен для съема лишних припусков и позволяет получить 14 квалитет точности размеров детали;

-получистовой, предназначен для размерной обработки с точностью 12...13 квалитетов;

-термический 2, предназначен для закалки или улучшения;

-чистовой, предназначен для размерной обработки с точностью 9...11 квалитетов;

-термический 3, предназначен для азотирования или старения;

-отделочный, предназначен для размерной обработки с точностью 7...8 квалитетов;

-покрытий, предназначен для нанесения органических и неорганических покрытий;

-доводочный, предназначен для получения поверхностей с шероховатостью Ra=0.02.

Рис.8.3 Системная иерархия элементов технологических процессов

Родовидовая декомпозиция технологических операций определяется классификатором технологических операций. В зависимости от вида технологического процесса имеются следующие классы операций:

Операции общего назначения

Технический контроль

Перемещение

Испытания

Консервация и упаковывание

Литье металлов и сплавов

Обработка давлением

Обработка резанием

Термическая обработка

Фотохимико-физическая обработка

Формообразование из полимерных материалов, керамики, стекла, резины

Порошковая металлургия

Получение покрытий неорганических

Получение покрытий органических

Электрофизическая и электрохимическая обработка Напыление

Пайка

Электромонтаж

Сборка

Сварка

Имеются следующие группы технологических операций обработки резанием:

4280!Отрезная

4110!Токарная

4260!Фрезерная

4210!Сверлильная

4220!Расточная

4230!Программная

4130!Шлифовальная

4150!Зубообрабатывающая

4170!Строгальная

4175!Долбежная

4180!Протяжная

4190!Отделочная

!Прочие операции обработки резанием

Группа 4230 программных операций включает следующие операции:

4231!Расточная с ЧПУ

4232!Сверлильная с ЧПУ

4233!Токарная с ЧПУ

4234!Фрезерная с ЧПУ

4236!Шлифовальная с ЧПУ

4237!Комплексная на обрабатывающих центрах с ЧПУ

4238!Агрегатная с ЧПУ

4239!Комбинированная с ЧПУ

Номенклатура переходов определяется в соответствующих классификаторах. Для обработки резанием на станках с ЧПУ в этот набор входят такие переходы: точить, расточить, прорезать, подрезать, отрезать, центровать, сверлить, рассверлить, зенкеровать, развернуть, цековать, зенковать, нарезать резьбу, фрезеровать, шлифовать.

Модели данных элементов технологических процессов

Выше была установлена номенклатура элементов технологических процессов. Решение следующей системологической задачи связано с установлением для каждого элемента состава параметров и переменных. Параметр для каждой системы должен быть уникальным и однозначно определять ее. В качестве параметра в данном случае выступают обозначения: изделия, предприятия-изготовителя, документа и литера документа.

Для установления набора переменных элементов технологических процессов необходимо проанализировать свойства этих элементов. Свойства содержатся в ГОСТ 3.1103-82 "Основные надписи" и ГОСТ 3.1118-82 "Формы и правила оформления маршрутных карт". Ниже приведены наборы этих свойств.

План обработки (технологический процесс):

- обозначение предприятия-разработчика процесса

- наименование изделия

- обозначение изделия

- конструкторско-технологический код изделия

- обозначение документа

- литера документа

- код наименование, сортамент и размер материала

- код марка материала и обозначение стандарта, ТУ

- код материала по классификатору

- код единицы величины

- масса детали

- код единицы нормы расхода материала

- норма расхода материала

- коэффициент использования материала

- код заготовки

- код профиль и размеры исходной заготовки

- количество деталей из заготовки

- масса заготовки

- обозначение заказа

- объем производственной партии

- количество запусков в год

- коэффициент применения типовых технологических процессов

- норма времени на изделие

Операция

- обозначение изделия

- наименование этапа

- номер цеха

- номер участка

- номер рабочего места

- номер операции

- код операции по классификатору

- код обозначения документа

- код оборудования по классификатору

- код наименования оборудования

- код степени механизации

- код профессии по классификатору

- разряд работы

- код условий труда

- количество исполнителей

- количество одновременно изготовляемых изделий

- объем производственной партии

- коэффициент штучного времени

- норма подготовительно-заключительного времени на операцию

- норма штучного времени на операцию

- вспомогательное время на операцию

- основное время на операцию

- время на обслуживание рабочего места

- время на личные потребности

Установ

- обозначение изделия

- номер операции

- номер установа

- содержание действий

Позиция

- обозначение изделия

- номер операции

- номер установа

- X координата точки начала цикла

- Y координата точки начала цикла

- Z координата точки начала цикла

Переход

- обозначение изделия

- номер операции

- номер установа

- номер перехода

- код содержания перехода

- код приспособления

- количество приспособлений

- код вспомогательного инструмента

- количество вспомогательного инструмента

- код режущего инструмента

- количество режущего инструмента

- код слесарно-монтажного инструмента

- количество слесарно-монтажного инструмента

- код специального инструмента

- количество специального инструмента

- код средств измерения инструмента

- количество средств измерения инструмента

Свойства технологических переходов для различных методов изготовления отличаются друг от друга. Ниже приведена концептуальная схема параметров перехода обработки резанием на станках с числовым программным управлением в соответствии с ГОСТ 3.1418-82.

Параметры технологического перехода обработки резанием:

- обозначение изделия

- номер операции

- номер установа

- номер перехода

- номер позиции инструментальной наладки

- расчетный размер обрабатываемого диаметра (ширины) детали

- расчетный размер длины рабочего хода

- глубина резания

- число проходов

- подача

- частота вращения шпинделя

- скорость резания

- вспомогательное время на переход

- основное время на переход

С точки зрения автоматизированного проектирования спроектировать технологический процесс ¾ это значит заполнить данными его концептуальную модель, состоящую из таблиц приведенного выше содержания. Заполнение данными производится полуавтоматически в диалоге ЭВМ с человеком, или автоматически с помощью баз знаний.

Системный анализ действий проектирования технологических процессов

Процесс принятия проектных решений при проектировании технического процесса представлен в табл.2. На первой стадии проектирования разрабатывается план работки, состоящий из этапов, включающих как механосборочные этапы, обеспечивающие обработку детали с различной точностью и шероховатостью поверхностей (черновые, получистовые, чистовые, отделочные, доводочные), так и этапы термической обработки, покрытий и прочие. Разработка плана обработки заданной детали начинается с выбора заготовки и проектирования при необходимости соответствующих заготовительных этапов и этапов обработки баз.

Перед тем, как выбирать заготовку, необходимо на все обрабатываемые поверхности детали назначить припуски. Припуск на поверхность зависит от квалитета, по которому она должна быть выполнена в детали, и ее состояния в заготовке. Соотношение этих квалитетов определяет номенклатуру и количество стадий обработки, которые должна пройти эта поверхность.

Выбор заготовки определяет содержание первых этапов плана обработки ¾ заготовительного, предназначенного для получения заготовки, и ее термообработки.

Выбор одного или нескольких вариантов заготовок фиксирует вход проектируемого технологического процесса или нескольких его вариантов. Описание выхода ТП зафиксировано в конструкторской документации на изготовляемую деталь.

Последовательность выбранных этапов обработки или несколько вариантов таких последовательностей определяет укрупненную структуру проектируемого ТП, из которой вытекает расцеховка обрабатываемого объекта. Далее уточняется оборудование, используемое на каждом этапе, и формируется один или несколько вариантов маршрута обработки.

При проектировании операции назначаются приспособления, необходимые для крепления заготовки или полуфабриката на станке.

Назначение параметров установа фиксирует расположение обрабатываемого объекта относительно приспособления, а расположение приспособления относительно оборудования фиксирует позицию, определяя окончательно связь системы координат изготовляемой детали с системой координат используемого оборудования.

При проектировании перехода фиксируются решения относительно применяемого инструмента, используемой схемы траектории этого инструмента относительно детали и параметров расчета этой схемы, а также режимов обработки.

Расположение проходов детализирует структуру схемы обработки при выполнении перехода.

Наконец, формирование управляющей программы (при необходимости) сводится к расчету ходов и кодированию кадров УП. Эта функция выполняется самостоятельной системой автоматизации программирования, исходные данные для которой передаются из описываемой системы САПР ТП.