Проектирование ТП на основе типизации
Лекция 7. Проектирование ТП на основе типизации.
Метод на основе типизации применяется для автоматического проектирования ТП в среде САПР ТП, называемой экспертной системой. (ЭС). При этом используется все три уровня технологической унификации: уровень обработки отдельной поверхности, сочетаний поверхностей, всей заготовки. Автоматическое проектирование ТП требует полное описание детали в виде ТКС (таблицы кодированных сведений) или на формализованном языке.
Разработка экспертной системы
Разработка ЭС на основе типизации выполняется в следующем порядке.
1. Основополагающей частью метода является проблемно-ориентированная система классификации и группирования деталей. Все детали, подлежащие переводу на автоматизированное проектирование ТП, разделяются на группы. Число наименований деталей в группе может колебаться от 50 – 100 для сложных и до 400 – 500 для простых деталей.
2. Для каждой группы деталей создается комплексный представитель (комплексная деталь). При этом за основу принимается чертеж детали, имеющей наибольшее число поверхностей, к которому добавляются поверхности других деталей группы. В таблице 6.1 показан принцип разработки комплексной детали на примере группы из 4-х деталей.
На чертеже комплексной детали должны быть показаны поверхности всех деталей данной группы. Размеры поверхностей проставляются в буквенно-цифровом выражении, т.е. указываются имена данных, характеризующих поверхность. Например, для цилиндрической поверхности диаметр D, длина L. Указывается диапазон изменения значений данных: минимальный и максимальный размеры рассматриваемой поверхности деталей, входящих в группу.
Поверхности комплексного представителя, координатные оси, точки нумеруются по определенным правилам. При решении задач проектирования номера поверхностей играют роль кодовых чисел или признаков, по значениям которых определяется число ступеней обработки, метод обработки и т.д.
3. После разработки чертежа комплексной детали составляется унифицированный ТП для ее обработки. Применительно к конфигурации комплексной детали определяется последовательность операций–унифицированный маршрут (табл.6.2). Далее определяется содержание операций – состав и последовательность технологических переходов, выбирается оборудование, технологическая оснастка и разрабатывается наладка станка, определяются режимы обработки и нормы времени.
Все эти технологические задачи решаются в общем виде, используя модели представления знаний: продукционные модели (таблицы решений с ограниченными и расширенными входами), фреймы-образцы (комплексные таблицы решений-образцы). Модели хранятся в базах знаний экспертной системы.
Унифицированный ТП является избыточным для текущей детали из группы, т.е. содержит операции и переходы обработки всех поверхностей деталей группы.
Таблица 6.1
|
Эскиз детали
|
Переходы
|
Комплексная деталь
|
|
|
Обточить поверхность 1
|
Обточить поверхность 2
|
Обточить поверхность 3
|
Проточить канавку 4
|
Центровать отверстие 5
|
Сверлить отверстие 6
|
Сверлить отверстие 7
|
Подрезать торец 8
|
Обточить фаску 9
|
Нарезать резьбу 10
|
Отрезать деталь 11
|
|
|
|
Х
|
Х
|
|
|
Х
|
|
Х
|
Х
|
|
|
Х
|
-
|
|
|
Х
|
Х
|
Х
|
|
|
|
|
Х
|
Х
|
Х
|
Х
|
|
|
|
Х
|
Х
|
Х
|
Х
|
|
|
|
Х
|
Х
|
Х
|
Х
|
|
|
|
Х
|
Х
|
Х
|
|
|
|
Х
|
Х
|
|
|
Х
|
|
Проектирование ТП текущей детали
В ходе текущего проектирования определяется принадлежность вновь поступившей в производство детали к той или иной группе. Для этой цели можно использовать конструкторско-технологический код. Код текущей детали сопоставляется с кодом комплексной детали.
Проектирование ТП текущей детали выполняется в следующем порядке.
- Составляется и вводится в компьютер исходная информация о детали. Если есть разработанный чертеж заготовки, информацию о заготовке также необходимо ввести.
- Запускается и выполняется проектирование ТП.
В ходе проектирования анализируется необходимость включения в текущий процесс каждой операции и перехода унифицированного ТП. Для этого каждой операции и переходу унифицированного ТП соответствует логическая функция (УФ–условие формализованное).
Логическая функция включает в себя условия, учитывающие геометрические особенности поверхности, баз заготовки, требуемую точность обработки, качество поверхности, габаритные размеры детали. В общем случае логическая функция выбора k-й операции имеет вид
,
где – условия для группы деталей; п1 - число условий, связанных конъюнкцией (и); п2 – число условий, связанных дизъюнкцией (или). Например:
f=ОМ==литейная сталь И ПРИПУСК>4 ИЛИ ОМ==чугун И ПРИПУСК>5,
где ОМ–обрабатываемый материал, == – знак сравнения, = – знак присвоения. f может принять значения «да » или «нет», в зависимости от этого операция или переход может включаться или нет в текущий ТП,
- Выполняется контроль спроектированного ТП.
- При обнаружении ошибок в ТП корректируются модели представления знаний.
В таблице 6.2 представлен унифицированный маршрут обработки комплексной детали «Зубчатое колесо».
Комплексная таблица Таблица 6.2
|
Наименование
комплекса операций
|
Условие формализованное
|
Выбор оборудования
|
|
1. Отрезная
|
ВЗАГ<2
|
(ТО140)
|
|
2. Токарная черновая
|
КЭ=1
|
(ТО140Т)
|
|
3. ТО-отжиг
|
ХТО=1.1
|
|
|
4. Токарная чистовая
|
КЭ=1
|
(ТО140Т)
|
|
5. Сверлильная
|
d1>0
|
(ТО140С)
|
|
6. Протяжная
|
b>0
|
(ТО140П)
|
|
7. Зуборезная
|
КЭ=1
|
(ТО140З)
|
|
8. ТО-закалка, отпуск
|
ХТО=1.3
|
|
|
9. Круглошлифовальная
|
(ТО11)=1
|
(ТО140КШ)
|
|
10. Зубошлифовальная
|
(ТО12)=1
|
(ТО140З)
|
|
11. Зубошевинговальная
|
(ТО13)=1
|
(ТО140ЗШ)
|
Для некоторых операций, которые являются общими для всех деталей группы, КЭ=1.
После формирования структуры текущего ТП выполняется параметрическая настройка: выбор оборудования и оснастки, расчет режимов резания, норм времени, расчет размерных характеристик.
Проектирование на основе унифицированных ТП является основным методом проектирования ТП при эксплуатации гибких производственных систем. Этот метод относится к методам анализа, от общего к частному–из разработанных общих решений путем анализа вычленяется подходящее решение.
Применение этого метода дает наибольший эффект при наличии на производстве групповых и типовых ТП, т.к. метод не нарушает существующей специализации производственных подразделений, упрощает процесс проектирования САПР, не требует трудноформализуемых процедур синтеза новых структур.
Вопросы к лекции 7
- Как разрабатывается комплексная деталь, и какие размеры она имеет?
- Сколько сложных деталей входит в группу по автоматическому проектированию ТП?
- Что такое унифицированный ТП?
- Какие модели используются для представления унифицированного ТП?
- С какой целью используется логическая алгебра в унифицированном ТП?
- Приведите пример логического выражения как условия выбора операции.
- В какой последовательности выполняется проектирование ТП методом типизации?
- В каком виде вводится исходная информация о детали при использовании метода типизации?
- Для чего может использоваться конструкторско-технологический код?
- Какие уровни технологической унификации используется при проектировании ТП на основе типизации?
Проектирование ТП на основе типизации