Важным направлением повышения автоматизации проектирования технологической подготовки машиностроительного производства является использование принципов унификации технологических решений (технологических процессов изготовления деталей – аналогов, типовых и групповых технологических процессов) [1,2,3]. Эффективность использования принципов унификации ТП заключается в том, что при выборе структуры ТП используется опыт проектирования ТП деталей той же группы, что и рассматриваемая деталь. Под структурой ТП понимается состав технологических переходов, последовательность их выполнения и группирование переходов в позиции, установы и операции. Две детали имеют одинаковую структуру ТП, если сохраняется последовательность выполнения переходов (см. рис.1). и выполняются условия (1,2).
Рис.7.9.
На рис.1 pi = ( pib , pio ) и qj = ( ljb , ljo ) - технологические переходы;
pib , lib- поверхности технологических баз;
pj o , ljo - обрабатываемые поверхности.
F – однозначное отображение множества переходов ТП детали d1 на
множества переходов ТП детали d2.
ljo = F ( pio ) ; ljb= F ( pib ) , то есть поверхности при отображении F сохраняются. ( 1 )
Для любой пары переходов j1 > j2 детали D 2 выполняется условие
F-1 ( j1 ) > F-1 ( j2 ), ( 2 )
то есть выполняется последовательность обработки.
Таким образом, при проектировании маршрутных и маршрутно операционных ТП структура ТП передается из унифицированных деталей на рассматриваемую и остается проблема расчета параметров (шифров оборудования и оснастки, припусков, технологических размеров, показателей качества на каждом переходе, режимов резания и норм времени), то есть характеристик переходов, которые отражены в технологических картах. Необходимость расчетов параметров ТП определяется тем, что автоматический перенос параметров из унифицированных ТП на единичную деталь невозможен, так как параметры существенно зависят от размеров детали.
Этапы проектирования ТП на основе унификации в САПР ТП:
- разработка информационной базы деталей и ТП их изготовления, прошедших ранее этап проектирования и изготовления;
- классификация деталей по конструктивно – технологическим признакам;
- разработка комплексной детали (детали представителя) для деталей каждого класса;
- редактирование унифицированного ТП для «единичной» детали;
- расчет параметров ТП.
Этап редактирования унифицированного ТП в современных САПР ТП выполняется в диалоговом режиме с использованием Технологического Редактора САПР ТП. Сущность редактирования ТП заключается в удалении «лишних» операций и переходов из унифицированного ТП применительно к единичной детали. К «лишним» операциям по отношению к единичным деталям относятся те, которые связаны с обработкой поверхностей, которые отсутствуют в единичной детали. К «лишним» переходам относятся те, которые обеспечивают качество поверхности более высокое, чем это предусмотрено в чертеже.
Для автоматизации этапа редактирования предлагается метод конструкторско технологической параметризации, который реализован в САПР ТП СИТЕП 4, разработанной в МГТУ «Станкин».
Сущность конструкторско технологической параметризации применительно к детали типа «фланец» (см. рис. ) заключается в следующем.
На этапе проектирования конструкции фланца устанавливаются переменные и соотношения между ними, которые позволяют при их обнулении преобразовать фланец в более простые детали (фланец без отверстия, вал ступенчатый, диск и т.д. ). При использовании принципов унификации на этапе проектирования ТП параметризованный фланец рассматривается как комплексная деталь, для которой разрабатывается унифицированный ТП. С каждым технологическим переходом (операцией) связана переменная параметризованного фланца. При обнулении этой переменной автоматически исчезает связанный с ней переход (операция). Например, при обнулении параметра h11 пропадает операция фрезерования лыски, при обнулении параметра d5 пропадает операция сверления крепежных отверстий, при обнулении параметра х2 пропадают переходы, связанные с токарной обработкой второй ступени фланца.
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.
Типовой ТП на деталь представитель включает следующие операции:
- абразивно – отрезная;
- токарно – револьверная с двумя установами;
- промывка;
- маркирование;
- термообработка;
- кругло шлифовальная;
- промывка;
- контроль;
- консервация
Таблица типового ТП в качестве строк содержит информацию о техноло
гических операциях и переходах, а в качестве столбцов характеристики
операций и переходов. Один столбец таблицы принимает значение 0 или 1
для каждой строки в зависимости от соотношения конструкторских па
раметров. Например, если высота лыски q равна 0, автоматически
удаляются переходы, на которых выполняется фрезерование. Если
значение шероховатости Ra>2.5, то удаляются кругло шлифовальные
операции. Если отсутствуют требования на твердость HRCэ, удаляются
операции термообработки.
Таким образом, выполняется автоматическая настройка типового ТП на
технологию изготавливаемой детали.
Кроме того возможно отслеживать изменение структуры ТП при измене
нии параметров Рк, используя возможности типизации при проектирова
нии ТП. Если, например, использовать параметризованную конструкцию
детали представителя класса тех вращения с удлинением L/D>2, то ТП
изготавливаемой детали можно настраивать на ТП деталей, обрабаты
ваемых в центрах. Используя логические выражения, отражающие
последовательность обработки поверхностей, возможны более сложные
