Корсаков В.С. 1977 Основы (1004575), страница 91
Текст из файла (страница 91)
На ЭВМ можно рассчитывать точность, припуски на обработку, режимы резания и нормы времени, устанавливать наивыгоднейшие маршруты обработки отдельных поверхностей и деталей в целом, выбирать метод получения заготовки, подбирать детали для групповой обработки, определять наивыгоднейшие структуры автоматических линий, рассчитывать надежность работы технологических систем и т. д.
Одна из основных задач, решаемая с помощью ЭВМ, это проектирование технологических процессов обработки резанием и сборки. Перспективно использовать ЭВМ как средство автоматического управления комплексами технологического оборудования. ЭВМ позволяет многократно ускорить и оптимизировать технологические разработки, снизить себестоимость их выполнения, высвободить 383 работников, занятых в технологических службах заводов и проектных организациях.
Применение ЭВМ как средства проектирования технологии не противоречит использованию типовых технологических процессов. Оба мероприятия дополняют друг друга. Оптимизация технологических процессов на основе использования ЭВМ позволяет повысить производительность в массовом производстве. В мелкосерийном производстве ЭВМ ускоряет и оптимизирует технологические разработки, облегчает труд технологов, особенно прп использовании станков с программным управлением. Машина не может полностью заменить человека при проектировании технологических процессов; за ним остаются такие творческие действия, как анализ исходных данных, выбор принципиальных решений и метода решения задачи, а также внесение изменений по ходу проектирования. Проектированию технологии на ЭВМ предшествует четкая постановка задачи. Необходимо представить математическую модель проектируемого процесса в виде аналитических или экспериментальных зависимостей, таблиц.
Нужно оговорить возможные ограничения условий поставленной задачи (оборудование, аид заготовки, диапазон имеющихся на станке подач и скоростей резания, возможные методы обработки и пр.). Следует предусмотреть и выделить математические и логические связи этапов решаемой задачи. Во многих случаях сложные явления нельзя описать точными математическими формулами. В этом случае они могут быть представлены приближенными (аппроксимирующими) выражениями. При наличии неявных связей используют зависимости, полученные на основе корреляционного анализа. Возможность и эффективность автоматического проектирования технологических процессов определяется в первую очередь развитием научных основ технологии машиностроения. Без этой базы невозможно рационально использовать ЭВМ, так как получаемые решения характеризучотся неточностью результатов и часто далеки от оптимальных значений.
Каждая ЭВМ имеет устройства: запоминающее (оперативиое и внешнее) для хранения поступающей в машину информации; арифметическое для переработки информации путем выполнения арифметических и логических действий; управления, обеспечивающее автоматическое выполнение заданной программы; ввода для задания машине информации в виде исходных данных и программ выполнения задачи; вывода для выдачи из машины результатов решения задачи. Для решения технологических задач применяют универсальные ЭВМ (кМинск», БЭСМ и др.), специализированные (СТЭМ) и малые ЭВМ (кПроминь», «Наири» и др.).
ЭВМ 2-го поколения (на полупроводниках) заменяются ЭВМ 3-го поколения (на интегральных схемах). Усилиями социалистических стран создана единая система электронных вычислительных машин (ЕС ЭВМ). Информация об исходных данных (основные сведения об обрабатываемой детали, ее материале и размерах, имеющемся оборудовании и оснастке, виде заготовки и т. п.), ограничивающих условия 384 решения задачи, внимательно изучаются и кодируются. Количественная информация (число деталей в партии, их масса) вводится в запоминающее устройство ЭВМ без переработки, а качестдеиная преобразуется в установленные коды.
В существующих ЭВМ использован буквенно-цифровой код различных систем. Закодировфнап информация с кодировочпого бланка переносится транслятором на перфоленту и вводится в машину. Трудоемкость кодирования основных сведений о детали средней сложности составляет 1О— 20 мин, а трудоемкость переноса закодированных данных на перфоленту 2 — 3 мин. Наиболее сложной является предварительная разработка алгоритма технологического проектирования и составление программы работы машины.
Алгоритм — это система операций, выполняемых в определенном порядке д.чя решения поставленной задачи. Алгоритмы подразделяют на математические и эвристические. Первые обоснованы на достаточно точных законах, вторые па наблюдениях, опытах, статистических данных. Программа — это описание алгоритма на определенном языке (содержательном, математических выражений, формальном, машинном). По программе в ЭВМ реализуется принятый алгоритм путем выполнения в определенной последовательности арифметических и логических операций, задаваемых набором команд.
Программы перед вводом в ЭВМ кодируются на языке машины и записываются на перфоленте. Используются языка «Ассемблер», «Алгамс», «Кабол» «Алгол-6Ь>, «Фортран» и др. После кодирования программа представляет собой совокупность команд, преобразуемых в ЭВМ в управляющие сигналы. Перед началом работы программа отлаживается и контролируется„ Ошибки в программе не допускаются.
Алгоритм и программа могут разрабатываться для специальною и типового случаев проектирования. В последнем случае по единой программе решаются задачи, сходные по структуре и последовательности выполнениа этапов (проектирование технологии изготовления типовых деталей разных размеров).
При решении задач такого типа в ЭВМ каждый раз вводятся исходные данные и ограничивающие условия. Весь комплекс работ по составлению программы отнимает много времени (в сложных случаях до двух педель). Поэтому широко применяется автоматическое программирование, представляющее собой перевод программы в содержательных обозначениях в машинные коды. Автоматическое программирование сокращает время до нескольких десятков минут.
Основные этапы автоматизированного проектирования технологии на ЭВМ приведены на рис. 173, а (штриховой линией показаны этапы, выполняемые технологом). Несмотря на большие возможности ЭВМ, следует сужать рамки поставленной задачи проектирования, беря за основу типовые проверенные решения и используя технические ограничения условий проектируемых операций и процессов. Например, диапазон подач ограничивается прочностью инструмента и шероховатостью обрабатьааемой поверхности; скорость резания ограничивается стой- 13 и/р. карса««»а В. с.
385 Начало Начало б) б) Рис. 173. Основные этапы разработки технологического процесса с помощью ВВМ (ь), блок-схемы алгоритмов расчета основного времени (б) и суммарной погрешности обработки (в) костью инструмента. Принимается только одна (типовая) схема базирования.
Разработка алгоритмов наиболее проста при выполнении расчетов по формулам, дающим впсчтне определенный конечный результат. В этом случае алгоритм представляет собой цепочку последовательно расположенных блоков (рис. !73, б). Зная конкретные условия выполняемой операции, по алгоритму данного типа можно рассчитать промежуточный припуск, режимы резания, норму времени. На рис. 173, б показано определение алгоритма основного времени (1+ )ар + )с а) г На рис. 173, а приведена блок-схема алгоритлга расчета суммарной погрешности обработки цилиндрической поверхности на финишном переходе.
В оперативную память ЭВМ (блок 7) вводятся исходные данные, являющиеся первичными погрешностями обработки (Лу, Ли, ЛО, ЛТ, ХЛ.р). В блоке 2 производится суммирование первичных погрешностей, а в блоке 3 проверка условия Л (6, где Л вЂ” суммарная погрешность; 6 — заданный допуск на выдерживаемый размер. При соблюдении этого условия расчет прекращается. В противном случае (обратная связь «нет»). происходит излгенение величины Лу до удовлетворения приведенного условия. 386 Рис. 174.
Блок-схема алгоритма расчета припусков на обработку и промежуточных размеров Более сложным является алгоритм расчета припусков и промежуточных размеров при обработке. В качестве исходной информации использу!отся следующие данные: чертеж детали с техническими требованиями: метод получения, точность и качество поверхности заготовок; установочные базы; тип приспособления; технологические маршруты обработки элементарных поверхностей; впд и место термической обработки в структуре технологического процесса обработки элементарной поверхности. Построение алгоритма расчета припусков и промежуточных размеров производят по ранее приведенной методике. Укрупненная блок-схема алгоритма расчета припусков и промежуточных размеров наружной поверхности детали типа тела вращения приведена на рнс.
174. Для других поверхностей алгоритм строится аналогично. В блоке 1 происходит ввод в приемное устройство ЭВМ массива исходной информации. Этот массив является переменным н вводится каждый раз в ЭВМ. Кроме переменного массива в памяти ЭВМ находится постоянный массив; он включает данные 17,! т, Т! ! и бьч (промежуточный допуск) для различных методов получения заготовки, методов обработки, материала заготовки, для расчета пространственных отклонений р!, погрешности установки для типовых схем базирования и закрепления.
В блоках 3 и 4 рассчитывается р;, н 2гз;„. Блок 5 производит проверку с-го перехода. Если переход последний (указывается «да»), то рассчитывают максимальные промежуточные припуски 2г!,„(блок Я, общие минимальные 2го ы и максимальные 2г,„„припуски (блок 10). Если !'-й переход не последний (указывается енет»), производится расчет 2г; ы для следующего перехода. В блоках б и 11 происходит вызов пз массива исходных данных допУска на РазмеР повеРхности Ьп (по чеРтежУ) и пРедельных РаЗМЕРОВ ПОВЕРХНОСТИ (ПО ЧЕРТЮКУ) О ь|пхс„н Омах лет ДОПУСКа На заготовку. Из массива постоянной информации происходит вызов 13' 387 промежуточных допусков бьч (блок 7).
Расчет промежуточных размеров В а»с и О~ с происходит в блоке 12. Блоки 9 н 1У служат также для проверки 1-го перехода. При ответе «нет» дается команда соответственно на блоки В и 12 для проведения соответствующих расчетов по следующему переходу. Ответ «да» предусматривает переход к следующему этапу проводимых расчетов на ЭВМ или окончание расчетов с выдачей результатов на печать.
При решении задач по оптимизации технологических процессов используют математическое моделирование. Математическая модель технологического процесса может быть представлена в ваде совокупности формул, уравнений неравенств, отображающих механические, физические и другие закономерности, присущие реальному процессу. В общем виде модель можно представить как Е = =- 1 (Хб У«), где Х; — управляемые переменные (например, режимы резания); У« — неуправляемые переменные (например, жесткость технологической системы); Š— целевая функция; при ограничениях Ч (ХЛ У',) а: О. Решается такая модель путем определения значения Х (как функции г'), приводящего к экстремуму Е. В качестве целевой функции принимают минимальное значение технологической себестоимости операции С,„» реже максимальную производительность 9 шт/мин, с учетом цикловых и внецикловых потерь и потерь времени, связанных с инструментом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
