Главная страница

САПР. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов


Скачать 1.57 Mb.
НазваниеСистемы автоматизированного проектирования технологических процессов
АнкорСАПР.docx
Дата30.04.2017
Размер1.57 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаСАПР.docx
ТипЛекция
#5058

ЛЕКЦИЯ 1

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Введение

  • Технологическая подготовки производства (ТПП) и состав ее задач

  • Влияние типа производства и характера выпускаемой продукции на состав задач ТПП

  • Методы ТПП в условиях единичного, серийного и массового производств

  • Особенности ТПП в современных условиях

  • Методы совершенствования ТПП. Унификация, типовая и групповая технологии. Применение ЭВМ для решения задач ТПП

  • Краткий исторический очерк создания и развития автоматизированных систем технологической подготовки производства (АС ТПП)


Технологическая подготовка производства и состав ее задач

Технологическая подготовка производства (ТПП) – совокупность

мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства

(Технологическая подготовка производства. Термины и определения основных понятий ГОСТ 14.004–83).

Под технологической готовностью производства понимается наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями
Состав основных задач технологической подготовки производства

1 Обеспечение технологичности конструкции изделий (ГОСТ 14.201-73)

2 Проектирование технологических процессов

3 Проектирование и изготовление специальных средств технологического оснащения (СТО)

4 Подготовка управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ и роботов

5 Управление технологической подготовкой производства
Влияние типа производства на состав задач ТПП

При технологической подготовке единичного и мелкосерийного

производства ограничиваются составлением маршрутной карты на деталь

(сборочную единицу) с перечнем операций технологического процесса,

оборудования и инструмента, применяемых на каждой из них.

Для крупносерийного и массового производства оформляют операционные карты с операционным эскизом обработки (сборки). В массовом производстве, кроме того, разрабатывают карты инструкций по каждому отдельному переходу. В картах технологического процесса сборки (в целом на сборочную единицу или для отдельных операций) приводят перечень входящих в сборку деталей.
Методы ТПП в условиях единичного, серийного и массового производств.

Степень глубины проработки задач ТПП определяется типом производства.

В мелкосерийном и единичном производстве, где для изготовления деталей и выполнения процессов сборки (кроме сложных изделий) достаточно конструкторской документации и проработанных технологических маршрутов задачи ТПП решают укрупнено.

Для серийного, крупносерийного и массового производства характерны более глубокое разделение, большая дифференциация операций, поэтому задачи ТПП и технологические процессы разрабатывают подробно с учетом планируемых

объемов выпуска.

Основные положения по организации и ведению технологической подготовки производства определены стандартами Единой системой технологической подготовки производства (ЕСТПП) построенными на основе широкого применения современных методов организации производства
Особенности ТПП в современных условиях

1 Постоянное повышение трудоемкости ТПП в связи с усложнением современных

технических объектов, повышающихся требований к их надежности и качеству

2 Повышение трудоемкости ТПП в связи с автоматизацией производства на основе применения РТК и ГПС.

3 Необходимость сокращения сроков ТПП, уменьшения ее трудоемкости и стоимости

4 Повышение качества ТПП

Трудоемкость технологического проектирования составляет 30-40 % общей трудоемкости технической подготовки в условиях мелкосерийного производства, 40-50 % при серийном и 50-60 % при массовом производстве.

Например, трудоемкость конструирования гусеничного трактора составляет 12500 часов, а трудоемкость проектирования технологических процессов и оснастки - 62000 часов;

кран мостовой: 10433 ч и 43710 ч;

экскаватор: 51575 ч и 94481 ч., т.е.,

Трудоемкость технологического проектирования в большинстве случаев значительно превосходит трудоемкость конструирования машин.
Методы совершенствования ТПП.

Унификация, типовая и групповая технологии.

Широкое применение методов унификации изделий, типизации технологических процессов, групповой технологии, стандартизации переналаживаемых средств технологического оснащения является эффективным средством совершенствования ТПП и успешно используется на многих предприятиях, которые изготавливают конструктивно и технологически подобные изделия
Применение ЭВМ для решения задач ТПП

В настоящее время одним из основных направлений совершенствования ТПП является автоматизация решения основных задач ТПП с использованием средств вычислительной техники

Краткий исторический очерк создания и развития автоматизированных систем технологической подготовки производства (АС ТПП)

В истории развития автоматизации ТПП можно выделить пять этапов.

Первый этап длился с середины 50-х годов до 1966 года. На этом этапе была выяв-лена принципиальная возможность автоматизации процесса технологического проектирования. С помощью ЭВМ решались отдельные частные задачи ТПП, в основном, расчетного характера.

Второй этап (1967-1970гг.) характеризуется расширением фронта работ по автоматизации решения технологических задач, бурным ростом числа организаций, занимающихся проблемой автоматизации ТПП, и переходом от решения отдельных задач к созданию систем и подсистем технологического проектирования.

Третий этап (1971 -80г.) характеризуется созданием в различных министерствах отраслевых головные организации по автоматизации ТПП.

Четвертый этап (1981 -90г.) характерен началом широкого использования САПР на предприятиях в связи с появлением мини- и микро-ЭВМ.

Пятый этап ( с 1991) связан с созданием многозадачных операционных систем, которые позволили перейти к созданию и широкому использованию интегриро-ванных систем технологической подготовки производства
Основные задачи технологического проектирования и их классификация

  • Состав задач технологического проектирования.

  • Классификация проектных задач по принципам решения. Примеры логических и вычислительных задач технологического проектирования.

  • Взаимосвязь состава и степени детализации решения проектных задач технологического проектирования с типом производства


Состав задач проектирования технологических процессов механической обработки резанием

  1. Выбор технологического маршрута

  2. Выбор металлорежущих станков

  3. Выбор станочных приспособлений

  4. Выбор содержания операций

  5. Расчет припусков и операционных размеров

  6. Выбор режущих инструментов

  7. Выбор вспомогательных инструментов

  8. Выбор измерительных инструментов

  9. Расчет режимов резания

  10. Нормирование технологических операций

  11. Формирование текстовых технологических документов

  12. Формирование графических технологических документов

  13. Анализ результатов проектирования


Классификация проектных задач по принципам решения

1 Вычислительные задачи

2 Логические задачи

Классификация проектных задач по уровню формализации

1 Хорошо формализованные задачи

2 Плохо формализованные задачи

Примеры логических и вычислительных задач технологического проектирования

К Вычислительным задачам относятся задачи расчета припусков и операционных размеров, режимов резания, нормирования операций.

К логическим задачам относятся задачи выбора технологических операций и переходов, станков, приспособлений, инструментов.

Хорошо формализованной задачей является задача алгоритм решения, которой обеспечивает всегда один и тот же конечный результат.

Плохо формализованные задачи не имеют алгоритмов решения, которые обеспечивают однозначный конечный результат.
Взаимосвязь состава и степени детализации решения проектных задач технологического проектирования с типом производства

Единичное производство

1 Проектирование технологического маршрута

2 Выбор оборудования

3 Нормирование операций (укрупненное)

4 Оформление текстовой технологической

документации
Серийное производство

1 Проектирование технологического маршрута

2 Выбор оборудования

3 Выбор станочных приспособлений

4 Выбор содержания операций

5 Расчет припусков и операционных размеров

6 Выбор режущих инструментов

7 Выбор вспомогательных инструментов

8 Выбор измерительных инструментов

9 Нормирование технологических операций (укрупненное)

10 Формирование текстовых технологических документов

11 Анализ результатов проектирования
Массовое производство

1 Проектирование технологического маршрута

2 Выбор оборудования

3 Выбор станочных приспособлений

4 Выбор содержания операций

5 Расчет припусков и операционных размеров

6 Выбор режущих инструментов

7 Выбор вспомогательных инструментов

8 Выбор измерительных инструментов

9 Расчет режимов резания

10 Нормирование технологических операций

11 Формирование текстовых документов

12 Формирование графических технологических документов

13 Анализ результатов проектирования

ЛЕКЦИЯ 2

ОСНОВЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Методы автоматизации проектирования технологических процессов



Процесс проектирования - процесс, заключающийся в преобразовании исходного описания объекта в окончательное описание на основе выполнения комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского характера.

Проектная процедура - формализованная совокупность действий, выполнение которых оканчивается проектным решением

Проектная операция - действие или формализованная совокупность действий, составляющих часть проектной процедуры, алгоритм которых остается неизменным для ряда проектных процедур
Состав проектных процедур САПР технологических процессов механической обработки резанием

  1. Проектная процедура выбора технологического маршрута

  2. Проектная процедура выбора металлорежущих станков

  3. Проектная процедура выбора станочных приспособлений

  4. Выбор содержания операций

  5. Проектная процедура расчета припусков и операционных размеров

  6. Проектная процедура выбора режущих инструментов

  7. Проектная процедура выбора вспомогательных инструментов

  8. Проектная процедура выбора измерительных инструментов

  9. Проектная процедура расчета режимов резания

  10. Проектная процедура нормирования технологических операций

  11. Проектная процедура формирования текстовых технологических документов

  12. Проектная процедура формирования графических технологических документов

  13. Проектная процедура анализа результатов проектирования



Метод адресации

Поиск ТТП, ГТП, ТП-аналогов может выполняться пользователем непосредственно в базе данных ТП или автоматически по заданному адресу или его элементам.

Адрес ТТП, ГТП или ТП-аналога представляет собой конструкторско- технологический код детали, который характеризует конструктивные особенности детали и технологии ее изготовления.

Конструкторская часть кода детали устанавливается на основе Классификатора ЕСКД.

Технологическая часть кода детали устанавливается на основе Технологического классификатора.



но с элементами зубчатого зацепления, а также трубы, разрезные секторы, сегменты и пр.; класс 73 выделен для деталей, не являющихся телами вращения (для корпусов, крышек, кронштейнов и др.); класс 74 включает те же детали, что и класс 73, но изогнутые из листов, полос и лент; в классе 75 рассматриваются детали, являющиеся телами вращения и не являющиеся ими (кулачковые, карданные, арматуры, оптические и др.); класс 76 включает детали технологической оснастки и инструмента.



Конструкторский и технологический коды объединяются и представляют собой КТК–конструкторско-технологический код. Он может использоваться при проектировании ТП по аналогу для нахождения детали-аналога и при автоматизированном проектировании ТП на основе типизации.
Основные методы автоматизации проектирования технологических процессов

Метод Синтеза

Синтез на основе типовых решений

Базу метода составляют локальные типовые решения, которые представляют собой типовые планы обработки поверхностей, обобщенные технологические маршруты и групповые операции.

Основные этапы синтеза ТП на основе типовых решений:

1 Выбор состава технологических переходов из типовых планов обработки;

2 Формирование технологических операций из выбранных переходов с использованием групповых операций;

3 Проектирование технологического маршрута с использованием обобщенных технологических маршрутов.
Синтез на основе поиска оригинальных решений

Базой метода являются функциональные модели различных видов обработки, которые позволяют выбрать оптимальный состав технологических переходов в зависимости от требований к точности и качеству обработки элементарной поверхности с учетом конкретных организационно-технических условий конкретного предприятия.

Выявленные в процессе моделирования оптимальные планы обработки в дальнейшем используются для формирования операций и технологических маршрутов аналогично тому как это делается при использовании метода синтеза на основе типовых решений.

Данный метод синтеза обеспечивает проектирование оптимальных технологических процессов.
Комбинированный метод синтеза

Комбинированный метод синтеза представляет собой комбинацию метода синтеза на основе типовых решений и метода синтеза на основе поиска оригинальных решений.
Автоматизация выбора технологических маршрутов

Формализация задачи выбора технологических маршрутов

1 Группирование деталей с подобными конструктивно-технологическими признаками

2 Проектирование единичных технологических маршрутов

3 Создание обобщенного технологического маршрута

4 Задание условий выбора операций

Правила выбора операций технологического маршрута



Автоматизация выбора технологических маршрутов

Алгоритмизация проектной процедуры выбора технологических маршрутов

Выходные данные проектной процедуры



Информационное обеспечение проектной процедуры











ЛЕКЦИЯ 4

Автоматизация выбора металлорежущих станков

Формализация задачи автоматизированного выбора металлорежущих станков

1 Создание классификатора станков

2 Создание базы данных станков

3 Задание условий выбора для отдельных групп станков
Создание классификатора станков

Таблица базы данных классификатора металлорежущих станков - tKGMS



Создание базы данных металлорежущих станков

Таблица базы данных металлорежущих станков - tMS


Задание условий выбора для отдельных групп станков

Таблица условий выбора металлорежущих станков - tUVMS


Алгоритмизация проектной процедуры

автоматизированного выбора металлорежущих станков

Выходные данные проектной процедуры

Таблица выбранных металлорежущих станков - tVMS


Информационное обеспечение проектной процедуры






ЛЕКЦИЯ 5

Автоматизация выбора станочных приспособлений

Формализация задачи автоматизированного выбора станочных приспособлений

1 Создание классификатора приспособлений

2 Создание базы приспособлений

3 Задание условий выбора для отдельных

групп приспособлений
Создание классификатора приспособлений

Таблица базы данных классификатора приспособлений - tKGSP




Создание базы данных станочных приспособлений

Таблица базы данных станочных приспособлений - tSP


Задание условий выбора приспособлений

Таблица условий выбора станочных приспособлений - tUVSP




Алгоритмизация проектной процедуры автоматизированного выбора станочных приспособлений

Выходные данные проектной процедуры

Таблица выбранных станочных приспособлений - tVSP








Автоматизация выборасодержания технологических операций

Формализация задачи автоматизированного выбора содержания технологических операций

1 Создание классификатора технологических переходов

2 Создание базы данных технологических переходов

3 Задание условий выбора технологических переходов
Создание базы данных технологических переходов

Таблица базы данных технологических переходов - tTP


Алгоритмизация проектной процедуры автоматизированного выбора содержания операций

Выходные данные проектной процедуры

Таблица выбранных технологических переходов - tVTP









ЛЕКЦИЯ 6

Автоматизация расчета припусков и операционных размеров

Методы определения припусков

1. Нормативный (опытно-статистический)



2. Интегрально-аналитический



где а - часть припуска для удаления дефектного слоя и микро-неровностей, которые образуются на поверхности после преды-дущего этапа обработки;

b, с - часть припуска для компенсации отклонений от правильной формы и взаимного положения поверхностей, которые образуются на поверхности после предыдущего этапа обработки;

L, D – характерные размеры обрабатываемой поверхности (длина, диаметр или ширина);

m, n – показатели степеней, определяющие степень влияния размеров поверхностей на величину припуска.
3. Аналитический (дифференциально-аналитический)


Rzi-1 — высота шероховатости неровностей профиля, мкм;

Ti-1 – глубина дефектного слоя на предшествующей операции (переходе), мкм;

i-1 – векторная сумма пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей обрабатываемой заготовки, полученных на предшествующей операции, мкм;

i– векторная сумма погрешностей базирования и закрепления, мкм;

k – коэффициент, учитывающий характер припуска (для односторонних припусков k = l, для симметричного: k = 2)

Расчет операционных размеров


Информационное обеспечение проектной процедуры

расчета припусков и операционных размеров




Выходные данные проектной процедуры расчета припусков и операционных размеров


Алгоритмизация проектной процедуры расчета припусков и операционных размеров







Автоматизация выбора режущих инструментов

Формализация задачи автоматизированного выбора режущего инструмента

1 Создание классификатора режущих инструментов

2 Создание базы данных режущих инструментов

3 Задание условий выбора режущих инструментов
Создание классификатора режущих инструментов

Таблица базы данных классификатора режущих инструментов - tKGRI


Создание базы данных режущих инструментов

Таблица базы данных проходных резцов по ГОСТ 18878-73 – tRI



Задание условий выбора режущих инструментов

Таблица условий выбора режущих инструментов - tUVRI



Алгоритмизация проектной процедуры автоматизированного выбора режущих инструментов

Выходные данные проектной процедуры


Алгоритмизация проектной процедуры автоматизированного выбора режущих инструментов

Информационное обеспечение проектной процедуры






ЛЕКЦИЯ 6

Автоматизация выбора вспомогательных инструментов

Формализация задачи автоматизированного выбора вспомогательного инструмента

1 Создание классификатора вспомогательных инструментов

2 Создание базы данных вспомогательных инструментов

3 Задание условий выбора вспомогательных инструментов
Создание классификатора вспомогательных инструментов

Таблица базы данных классификатора вспомогательных инструментов - tKGVI


Создание базы данных вспомогательных инструментов

Таблица базы данных втулок переходных по ГОСТ 13598-85 – tVI


Задание условий выбора вспомогательных инструментов

Таблица условий выбора вспомогательных инструментов - tUVVI


Алгоритмизация проектной процедуры автоматизированного выбора вспомогательных инструментов

Выходные данные проектной процедуры

Таблица выбранных вспомогательных инструментов - tVVI


Алгоритмизация проектной процедуры автоматизированного выбора

вспомогательных инструментов

Информационное обеспечение проектной процедуры



Алгоритмизация проектной процедуры автоматизированного выбора

вспомогательных инструментов






Автоматизация выбора измерительных инструментов

Формализация задачи автоматизированного выбора измерительного инструмента

1 Создание классификатора измерительных инструментов

2 Создание базы данных измерительных инструментов

3 Задание условий выбора измерительных инструментов
Создание классификатора измерительных инструментов

Таблица базы данных классификатора измерительных инструментов - tKGII


Создание базы данных измерительных инструментов

Таблица базы данных штангенциркулей по ГОСТ 166-80 – tII


Задание условий выбора измерительных инструментов

Таблица условий выбора измерительных инструментов - tUVVI



Алгоритмизация проектной процедуры автоматизированного выбора измерительных инструментов

Выходные данные проектной процедуры

Таблица выбранных измерительных инструментов - tVII



Информационное обеспечение проектной процедуры






написать администратору сайта