Ушаков_ТПЭВМ (Л2-Ушаков - Технология производства ЭВМ (в ворде)), страница 7

3) управление технологическими процессами;

4) организационно-экономическое управление.

Система реализуется на базе многомашинного вычислительно­го комплекса, в состав которого входят большие и малые ЭВМ, микроЭВМ, алфавитно-цифровые и растровые графические дис­плеи, накопители на магнитных дисках, устройства последователь­ной и параллельной печати.

3.4. Автоматизация проектирования технологических процессов.

Для решения задач в системах автоматизированного проекти­рования технологических процессов необходимо иметь информационную модель, представляющую собой подробное описание детали. Формализованные языки описания детали (ЯОД) отличаются специа­лизацией и ограничениями по сло­варному составу, однозначностью, упрощенной грамматикой и синтак­сисом.

Установлены две формы представления информационных моделей на ЯОД: табличная и тек­стовая*.

Табличная форма реали­зуется в виде таблиц кодированных сведений (ТКС), содержащих мас­сивы информации о различных свойствах детали. Пять таблиц яв­ляются основными и заполняются для всех видов деталей, остальные заполняют при наличии у детали определенной формы. Имея набор ТКС, в которых каждому элементу детали соответствует определенный набор символов (код), можно описать деталь множеством таких кодов. Содержание ТКС рекомен­дуется сокращать за счет изъятия параметров, не участвующих в решении конкретных задач проектирования.

Текстовая форма информационной модели содержит пол­ное формализованное описание детали и включает в себя данные для идентификации детали, общие сведения о детали; сведения об элементарных поверхностях; о комплексе и группе соосных отверстий; сведения о размерных связях и технических требова­ниях; данные о форме детали.

* Горанский Г. Н., Бендерева Э. И. Технологическое проектирование в ком­плексных автоматизированных системах подготовки производства.— М.: Маши­ностроение, 1981.

Исходные данные для построения информационной модели в текстовой или таб­личной форме получают из чертежа детали.

Графическая информа­ция (чертежи, схемы, гра­фики и др.) может быть введена в ЭВМ при помо­щи автоматизированных уст­ройств ввода (контактных, магнитных, емкостных идр.)

Дискретные контактные устройства (рис. 3.5) исполь­зуют планшет, состоящий из двух тонких листов ди­электрика с нанесенными на них проводящими шина­ми. При обводе чертежа щупом (карандашом), уста­новленным на планшете, от­дельные шины замыкаются между собой и управляют электронной схемой, выра­батывающей коды точек, в которых произошли замы­кания. Достоинством кон­тактных устройств ввода является простота электрон­ной схемы кодирования, а недостатком — низкая раз­решающая способность.

Особенностью проектирования технологических процессов яв­ляется большое количество вариантов, с помощью которых мож­но обрабатывать деталь или осуществлять сборку изделия.

Для выбора оптимального варианта процесса используют диа­логовые системы проектирования. При этом происходит обмен информацией между технологом и автоматизированной системой проектирования путем вывода информации на экран дисплея. В режиме диалога возможен вывод нескольких вариантов гото­вых решений для выбора оптимального варианта или вывод промежуточной информации для оценки результатов проектирования и введения в случае необходимости корректив.

На основе типовых технологических процессов можно постро­ить простую схему проектирования рабочих технологических про­цессов (рис. 3.6). Типовые технологические процессы содержат в качестве нормализованных параметров сведения о заготовке, составе и последовательности операций и переходов, применяемом оборудовании, приспособлениях и инструментах.

По конструктивно-технологическому коду (обозначению), кото­рый определяется по классификатору типовых деталей и записы­вается в таблицу кодировочных сведений, из информационно-по­исковой системы (ИПС) вызывается соответствующий типовой технологический процесс.

Рабочий технологический процесс формируется путем дора­ботки ТТП. Доработка заключается в уточнении структуры тех­нологического маршрута (состава и последовательности опера­ций); структуры технологических операций (состава и последовательности технологических перехо­дов); типоразмеров, марок и шифров оборудования, приспособлений и ин­струментов из числа универсальных и нормализованных, имеющихся на предприятии; переменных размеров детали данного типа, например дли­ны и диаметра резьбы для винтов од­ного типа, а также в определении ис­ходных данных для расчетов режимов резания и норм времени в соответст­вии с уточненными оборудовани­ем, приспособлениями и инструмен­тами.

Алгоритм проектирования единич­ного технологического процесса представлен на рис. 3.7. Выбор последова­тельности обработки реализован итерационной процедурой. При этом из всего множества проводится анализ каждой операции. В рамках выбран­ной структуры операции для каждого

перехода решаются задачи выбора режущего инструмента, опре­деления режимов резания и времени на переход.

Автоматизированное проектирование технологического процес­са сборки показано на рис. 3.8. Входной информацией является описание объекта (чертежи, схемы, спецификации) и условий про­изводства. На основании анализа исходных данных формулиру­ется задача проектирования технологического процесса и опреде­ляется последовательность выполнения отдельных сборочных опе­раций.

На следующем этапе производится кодирование информации, вводимой в ЭВМ. Кодировочные карты заполняются проектиров­щиком и содержат данные о размерах сопрягаемых деталей, точ­ности процесса сборки и др. Различают кодировочные карты для операций манипулирования и крепления деталей.

Проектирование ведется в режиме диалога. Стандартные про­граммы, ориентированные на определенный тип технологического процесса, содержат информацию для вариантов его выполнения. Они позволяют выбрать наиболее экономичный вариант.

При определении типа манипулирования (пригонка, регулиров­ка и т. п.) оптимизация процесса не производится.

Проектирование сборочных приспособлений и специального инструмента выполняется проектировщиком.

Функциональная схема диалога технолога с ЭВМ приведена на рис. 3.9. После вывода промежуточной информации на дисплей и ее анализа технолог вводит в машину решение задачи и допол­нительные данные. Затем следует машинная обработка и вывод на дисплей нового решения. Если оно принимается, то технолог дает указание на переход к следующему этапу решения задач» проектирования. Необходимость вывода на дисплей промежуточ­ных результатов определяется в ходе проектирования или до его начала.

Проектирование сборочных приспособлений и специального ин­струмента выполняется конструктором.

ГЛАВА 4

АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

4.1. Основные направления автоматизации технологических процессов

В течение длительного времени основным направлением комп­лексной автоматизации в массовом производстве являлось созда­ние специального оборудования- автоматов и полуавто­матов, автоматических и поточных линий. Такое оборудование, как правило, не переналаживается.

Серийное и мелкосерийное производство базируется на уни­версальном неавтоматизированном оборудовании, которое имеет низкую производительность, но может быстро переналаживаться. Преобладание универсального оборудования ограничивает воз­можности автоматизации, так как при частой смене выполняемых операций возникают большие потери времени из-за переналадок.

В настоящее время уровень автоматизации на большинстве предприятий с серийным и мелкосерийным производством, объем которого в машино- и приборостроении доходит до 80%, остает­ся на низком уровне. В то же время интенсификация народного хозяйства во многом зависит от эффективности серийного и мел­косерийного производства. Характерными для них являются ши­рокая номенклатура изготовляемых изделий и большое разнооб­разие технологических операций. В этих условиях наиболее важ­ным требованием, предъявляемым к оборудованию, становится его гибкость, т. е. способность к быстрому переналаживанию с минимальными потерями времени и средств на переналадку.

Наиболее перспективным направлением автоматизации в се­рийном производстве является широкое внедрение обору­дования с числовым программным управлением (ЧПУ), в том числе многоцелевых станков типа «обрабатываю­щий (сборочный) центр», которые взаимодействуют с промышлен­ными роботами (ПР), управляемыми от ЭВМ.

Под системой числового программного управления понимается совокупность функционально взаимосвязанных и взаимодейству­ющих технических и программных средств, обеспечивающих чис­ловое программное управление станком. Системы ЧПУ распро­страняются на все группы и типы станков, а также на разнооб­разное технологическое оборудование.

Применение оборудования с ЧПУ коренным образом меняет технологию производства. При этом значительно возрастает слож­ность проектирования технологических процессов, так как оно связано с разработкой управляющих программ. Снижение трудо­емкости разработки управляющих программ является важным условием эффективной эксплуатации оборудования с ЧПУ. Эта задача решается с помощью автоматического программирования.

4.2. Обработка на станках с числовым программным управлением

Станки с ЧПУ представляют собой автоматы или полуавтома­ты, подвижные органы которых совершают необходимые движе­ния по заранее установленной программе, записанной на быстро­сменном носителе (магнитных лентах, магнитных дисках и др.). Управляющей программой (ГОСТ 20523—80) называется совокуп­ность команд на языке программирования, соответствующая за­данному алгоритму функционирования станка по выполнению конкретной операции.

Основное преимущество станков с ЧПУ — высокая производи­тельность за счет сокращения вспомогательного времени, интен­сификации режимов резания и возможности быстрой переналад­ки. Наиболее эффективно использование станков с ЧПУ при об­работке деталей сложной конфигурации, контуры которых содер­жат криволинейные участки, конусные поверхности у тел враще­ния, плоские поверхности, не параллельные друг друга.

Во всех случаях надо выбирать для обработки на станках с ЧПУ такие детали, приведенные затраты на изготовление кото­рых меньше или равны затратам, необходимым при обработке деталей этого типа на аналогичных станках с ручным управле­нием.

По технологическим признакам системы ЧПУ делят на пози­ционные, контурные и комбинированные (контурно-позиционные).

Позиционные системы обеспечивают перемещение ра­бочих органов станка в заданные точки. Особенности таких сис­тем— высокая скорость (5...10 м/мин и более) холостых (устано­вочных) перемещений и большая точность позиционирования. Си­стемы имеют устройства, позволяющие автоматически снижать скорость движения рабочих органов при подходе к заданной коор­динате. Такими системами оснащаются обычно сверлильные стан­ки для получения группы точно расположенных отверстий.

Контурные системы обеспечивают перемещение рабочих органов по заданной траектории для получения требуемого кон­тура обрабатываемой детали. Перемещение рабочих органов про­исходит по двум (и более) управляемым координатам. Контур­ными системами оснащаются главным образом токарные и фре­зерные станки.

Комбинированные системы являются более универ­сальными и используются в станках для обработки сложных кор­пусных деталей.

По наличию обратной связи системы ЧПУ делят на замкну­тые и разомкнутые.

Замкнутые системы имеют обратную связь по положе­нию рабочих органов станка и обеспечивают высокую точность обработки.

Разомкнутые системы строятся на основе шаговых двигателей. Они более просты, но на точность перемещения рабо­чих органов влияют погрешности двигателя, гидроусилителя и пе­редаточных механизмов.

Приводы подач станка преобразуют электрические импульсы в перемещения рабочих органов. Число импульсов определяет пе­ремещение рабочего органа, а частота следования — скорость их перемещения (подачу).

При обработке прямолинейного участка устройство ЧПУ фор­мирует последовательность импульсов по одной координате для соответствующего привода.