При выборе структуры технологического процесса механической обработки (ТП МО) используются взаимосвязи R между комплектами технологических баз (КТБ), обрабатываемыми поверхностями p и параметрами р технологической системы (станок, приспособление, инструмент). К параметрам р относятся: положение заготовки, приспособления и инструмента в системе координат станка и, в частности, ориентация a заготовки на столе многоцелевого станка (МС). Под ориентацией a будем понимать координатную ось системы координат S1 детали, которая совпадает с осью вращения поворотного стола.
Указанная взаимосвязь R = R(КТБ,p,a) представлена в виде предиката, который является булевой вектор – функцией трех переменных:
1, если поверхность p обрабатывается с комплекта
КТБ при ориентации заготовки a;
R (КТБ, p, a) = {
0 в противном случае.
Предикат R можно рассматривать как технологическую модель детали, с помощью которой определяется структура технологического процесса. Осуществляя перебор КТБ множества F и обрабатываемых поверхностей p, возможно определить комплект с наилучшими свойствами и, в частности, позволяющий обработать большинство поверхностей, что позволяет минимизировать число переустановов при обработке заготовки на столе МС.
Возможность обработки поверхности pi с комплекта КТБj зависит от мночисленных трудноформализуемых факторов, к которым относится: геометрическая структура заготовки, схема ее установки на станке и перемещение инструмента. Используя модель заготовки Мзаг в виде логико-алгебраического описания и модель перемещения инструмента Минстр, можно вычислить предикат R (F,p,a) в виде следующего логического высказывания:
R (КТБ, p,a) = Мзаг (КТБ, p) L Минстр(p) = Æ (4.4)
Значит поверхность p может быть обработана при базировании на КТБ и ориентации заготовки a, если множество точек заготовки и множество точек перемещения инструмента не пересекаются. В соотношении (4.4) Мзаг (КТБ, p) – модель заготовки с учетом преобразования координат от собственной системы S1, построенной на КТБ, в. систему координат станка S0; Минстр(p) – множество точек перемещения инструмента от исходной позиции в процессе обработки поверхности p в. системе координат станка S0.
Алгоритм вычисления предиката R (КТБ,p,a) содержит следующие этапы:
1. Определение наилучшей ориентации заготовки a на поворотном столе МС.
2. Построение геометрических моделей заготовки и перемешения инструмета Мзаги Минстр.
3. Пересчет геометрических моделей Мзаг (КТБ, p) и Минстр(p).в систему координат станка S0 .
4. Вычисление предиката R(КТБ,p,a) с использованием высказывания (4.4) и предиката принадлежности P(AÎM) точки А множеству М.
Рассмотрим этапы алгоритма 1-4.
1 этап. Построение матрицы М1, определяющей доступность обработываемых поверхностей p c различных направлений: +Ox1 ,-Ox1 ,+Ox2 ,–Ox2 ,+Ox3 ,-Ox3 в собственной системе координат, связанной с заготовкой. Матрица М1 = [] mij [] , i = 1,П; j =1,6,
1, если поверхность i обрабатывается с направления j;
mij = {
0 в противном случае.
В качестве оптимального направления j* выбирается направление, для которого выполняется условие :
S mij a min
i
Для рассматриваемой детали (рис.4.10) оптимальной является ориентация заготовки a = 0х2.
2 этап. Логико – алгебраическое описание заготовки корпусной детали в собственной системе координат, построенной на КТБ.
3 этап. Логико – алгебраическое описание перемещения инструмента, которое представляет собой цилиндрическую поверхность, основанием которой является обрабатываемая поверхность p.
4 этап. Преобразование моделей Мзаги Минстр в систему координат станка S0, используя матрицы преобразования координатNзаги Nинстр :
5 этап. Вычисление предиката пересечения двух множеств Мзаг (F, n) и Минстр(p) и окончательно требуемого предиката R (F, p, n).
Результаты расчетов предиката R (F, p, n) применительно к корпусной детали пиноли для различных вариантов ориентации заготовки n = Оx1, приведены в табл. 4.10.
