Стратегии проектирования: при проектировании необходимы знания при помощи, какой стратегии, наиболее упрощенный процесс проектирования. В идеале необходимо стремиться к линейной стратегии, которой имеет min трудоемкость и max надежность.
При применении стратегии можно детализировать проектирование от одного уровня к другому, поэтому на определённых этапах проектирования вводят методы управления стратегией. Наиболее целесообразно разбивать процесс проектирования на частные задачи. Результатом выполнения которых будет ТЗ для следующего этапа или задачи.
Структура управления
21,22, 23,24,25 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРИ АВТОМАТ-М ПРОЕКТИРОВАНИИ ТП
Выполнение проектных процедур при автоматизированном проектировании основано на оперировании с математическими моделями.
Математическая модель технологического процесса– это система математических объектов (чисел, переменных, множеств, графов, матриц и т.д.) и отношений между ними, отражающая некоторые свойства технологического процесса.
В САПР технологических процессов находят применение
22.СТРУКТУРНО – ЛОГИЧЕСКИЕ и ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕматематические модели.
Структурно – логические математические модели подразделяются на табличные, сетевые и перестановочные.
23. Табличные модели
Табличная модель описывает однуконкретную структуру технологического процесса. В табличной модели каждому набору условий соответствует единственный вариант проектируемого технологического процесса. Поэтому табличные модели используют для поиска типовых проектных решений.
Пример. При обработке группы деталей d1, d2, d3на прутковом токарном автомате последовательность обработки их поверхностей устанавливается с помощью табличных моделей. Каждая деталь (рис.6.1) имеет поверхности с определенными свойствами F1, F2, …F8:
F(d1)={ F1, F2, …F8}=F1’
F(d2)={F1, F2, F3, F4, F5, F8}=F2’
F(d3)={F1, F2, F5, F8}=F3’
На рис.6.2. представлены табличные модели в виде графов взаимосвязей переходов при обработке деталей d1, d2, d3на данной операции.
Для представления данных об обработке деталей на данной операции на языке, понятном компьютеру, удобном для программирования, представленная выше информация может быть удобно описана в виде двух таблиц(6.1 и 6.2), которые легко превращаются в массивы.
Таблица 6.1
Связи между свойствами поверхностей деталей и операторами(технологическими переходами)
В этой, а также последующих таблицах данной лекции логическая единица обозначает наличие связи, а нуль – отсутствие таковой.
Таблица 6.2
Связи между совокупностями свойств деталей и операторами (технологическими переходами)
24. Сетевые модели
Сетевая модель описывает множество структур технологического процесса, отличающихся количеством и (или) составом элементов структуры при неизменном отношении порядка.
Структура элементов сетевой модели описывается ориентированным графом, не имеющим ориентированных циклов. В модели может содержаться несколько вариантов проектируемого технологического процесса, однако во всех вариантах порядок элементов одинаков.
Пример. Сетевая модель технологического проектирования маршрута обработки детали «Зубчатое колесо», эскиз которой представлен на рис.6.3.
На рис.6.4. показан граф взаимосвязи операторов (технологических операций) по возможной последовательности их выполнения.
Рис.6.4. Граф взаимосвязи операторов (технологических операций) по возможной последовательности их выполнения
Приведенный на рис.6.4 граф легко представляется в виде матрицы этого графа (здесь не приводится), которая в свою очередь может быть без труда описана в виде массива информации. А массивы являются неизменными атрибутами любого языка программирования.
Кроме данного графа сетевая модель включает в себя таблицу связей свойств поверхностей детали и операторов технологического процесса (в этом примере – технологических операций) – табл.6.3.
Таблица 6.3
Связи между свойствами поверхностей детали и операторами технологического процесса
25. Перестановочные модели
Перестановочная модель описывает множество структур технологического процесса, отличающихся количеством и (или) составом элементов структуры при изменении отношения порядка.
Отношения порядка в этих моделях задаются с помощью графа, содержащего ориентированные циклы.
Пример. Расцеховка при изготовлении изделия (рис.6.5).
Сетевые и перестановочные модели используют для получения типовых, групповых и индивидуальных технологических процессов. Наличие в них вариантов позволяет производить оптимизацию технологических процессов.
Характерным примерами функциональных моделей являются математические модели, используемые при расчете и оптимизации режимов резания.
26-31 ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ В САПР ТП
Главные особенности проектирования технологических процессов:
- Многовариантность проектных решений.
- Слабая формализация многих проектных задач.
При проектировании ТП круг задач формального расчетного характера, которые легко реализуются на ЭВМ, крайне ограничен. Среди них можно выделить следующие задачи:
- расчет припусков и межпереходных размеров;
- расчет режимов резания;
- нормирование технологического процесса.
По причине слабой формализации процесса технологического проектирования при решении задач нерасчетного характера (выбор заготовки, разработка маршрута обработки детали, выбор станков, инструментов и т.д.) решения принимают в результате выбора из известных типовых решений. Т.е. ТИПОВЫЕ РЕШЕНИЯ – это основа формализации для решения задач неформального характера при проектировании технологических процессов с помощью ЭВМ.
Процесс выбора решений при этом заключается в следующем: каким – либо образом описывается весь набор типовых решений, а также условий, при которых может быть применено каждое из них. Эти данные описываются заранее в виде базы данных и заранее же вводятся в ЭВМ. При разработке технологического процесса в ЭВМ вводятся некоторые исходные данные по детали. После этого проверяется соответствие исходных данных условиям применимости типовых решений. При выполнении всех условий комплекса условий применимости принимается соответствующее типовое решение.
Пример. Назначить станок на операцию зубошевингования. Пусть на предприятии имеются зубошевинговальные станки трех моделей. Они составляют множество типовых решений (МТР):.
Сформулируем комплекс условий применимости выявленных типовых решений:
1 условие. Размещаемость детали в рабочей зоне станка. Здесь регламентируются габаритные размеры детали (диаметр зубчатого колеса и его ширина ), которые должны находиться в пределах, допустимых рабочей зоной станка.
2 условие. Диапазоны допустимого изменения модуля детали и угла наклона зуба детали .
Комплекс условий применимости (КУП) в данной задаче может быть представлен в виде следующей системы:
На основе паспортных данных станков сформированы условия их применимости, которые представлены в таблице 7.1.
Таблица 7.1
Условия применимости зубошевинговальных станков
Важно определиться, входят или нет границы интервалов, указанные в таблице в соответствующий интервал. В данном примере предполагается, что входят, т.е., например, для можно применить станок модели 5А702Г, или для - станок модели 5717С и т.д. Блок – схема алгоритма выбора модели зубошевинговального станка показана на рис. 7.1.
В данном алгоритме заложен принцип предпочтительности применения станков малых размеров. Например, при выбирается станок модели 5А702Г, хотя подходит и станок модели 5717С.
и его ширина 
), которые должны находиться в пределах, допустимых рабочей зоной станка.
и угла наклона зуба детали 
.
можно применить станок модели 5А702Г, или для 
- станок модели 5717С и т.д. Блок – схема алгоритма выбора модели зубошевинговального станка показана на рис. 7.1.
выбирается станок модели 5А702Г, хотя подходит и станок модели 5717С.