Актуальная проблема технологической подготовки машиностроительного производства заключается в повышении уровня автоматизации проектирования технологических процессов и, в частности, механической обработки заготовок. Важным средством решения указанной проблемы является конструкторско – технологической параметризация [ ], которая позволяет с помощью переменных и связей между ними обеспечить решение задач проектирования в автоматическом цикле. Рассмотрим перечень задач и механизм конструкторско технологической параметризации.
Технологический процесс механической обработки заготовок содержит две составляющие: структурную и параметрическую.
Структурная составляющая ТП множество М технологических переходов (рабочих ходов) и отношений R на М. Множество М определяется на основе планов обработки поверхностей (см. глава 4 этапы 2-5), а множество отношений R последовательностью их выполнения и объединением их в операции (см. глава 4 этапы 6-12). Выбор структуры ТП является центральной и сложной задачей проектирования ТП в силу того, что необходимо учитывать многочисленные факторы конструкторского, производственного и технологического характера при выборе технологических баз и их смены при обработке детали. К основным факторам относятся:
- погрешности размера, формы и взаимного расположения поверхностей;
- показатели качества поверхностей деталей ;
- габаритные размеры деталей;
- метод получения заготовки;
- уровень автоматизации производства;
- масштаб выпуска деталей.
Параметрическая составляющая ТП содержит набор характеристик переходов (шифры станков и оснастки, показатели качества поверхностей после каждого перехода, режимы резания, нормы времени, операционные эскизы и др.) (см. глава 5)..
Поэтому процесс проектирования ТП разделяется на три этапа:выбор множества переходов М, установление последовательности выполнения переходов и их группирования в установы и операции и расчет параметров. Рассмотрим сущность конструкторско технологической параметризации и механизм ее использования при проектировании ТП.
Под параметризацией системыпонимают процесс изменения выходных параметров при изменении входных в автоматическом режиме с помощью множества переменных и связей между ними.
Конструкторская параметризация – изменение чертежа детали у в автоматическом режиме при изменении параметров конструкции х с использованием функцирнальной связи y = f (x).
Технологическая параметризация – изменение технологических параметров у в автоматическом режиме при изменении параметров конструкции х с использованием функциональной связи y = f (x).
Под конструкторскими параметрами детали понимаем следующий набор примитивов чертежа и их свойств: наименование и шифр детали, марка конструкционного материала, характеристики полуфабриката, если он указан в штампе чертежа, геометрические параметры поверхностей (например, длина и диаметр цилиндрической поверхности), показатели качества обрабатываемых поверхностей (посадка и квалитет, шероховатость, твердость и др).
К числу технологических параметров ТП МО относятся следующие характеристики технологических переходов и операций, которые отражены в таблице ТП МО и технологической документации: шифр и наименование операции, шифр и наименование оборудования, параметры текстов переходов, показателя качества поверхностей после обработки и др..
Конструкторские и технологические переменные широко используются в системе технологического проектирования (СИТЕП), разработанной в МГТУ «СТАНКИН», в рамках технологической параметризации, которая является важной составляющей системы PDM (Product Data Management) CALS – технологий [ ]. Сущность этой схемы заключается в том, что в пределах заданной структуры технологического процесса при изменении конструктивных параметров изготавливаемой детали автоматически меняются технологические параметры. Эти изменения отображаются как в таблице технологического процесса, так и в технологической документации.
Технологическая параметризация является логическим развитием конструкторской параметризации, которая успешно реализована в системе T-FLEX CAD и позволила в рамках одной геометрической модели детали или сборочной единицы охватить большой класс однотипных объектов. Соотношения между геометрическими параметрами объектов изготовления, свойствами материала, характеристиками производственной системы позволяет более естественно описывать типовые представители и комплексные детали, которые широко используются в практике технологического проектирования.
Переменные подразделяются по области их использования в системах автоматизированного проектирования ТП и способу их получения Переменные и связи между ними группируются в виде технологических модулей, каждый из которых ориентирован на решений проектной задачи (выбор режимов наружного точения чернового, растачивания чистового, расчета припусков, выбор мерительного инструмента, режущего инструмента и др.). Модули организованы в виде библиотек, которые представляют собой базы знаний.К основным проектным задачам, решаемых с помощью параметризации, относятся: автоматизированный выбор структуры ТП на основе использования аналогов, типизации и группирования, автоматизированный расчет параметров ТП; поиск технологической информации в разветвленных базах данных.
