Справочник технолога - машиностроителя 1 (А.Г. Косилова - Справочник технолога - машиностроителя - Том 1), страница 9

Еслисреди вариантов структуры ищут наилучшийв некотором смысле, то такую задачу синтезаназывают структурной оптимизацией.Расчет оптимальных параметров технологического процесса или операции (перехода)при заданной структуре с позиции некоторогокритерия называют параметрической оптимизацией. Возможности постановки и решениязадач структурной оптимизации ограничены,поэтому под оптимизацией часто понимаюттолько параметрическую оптимизацию. Следовательно,параметрическаяоптимизация - это определение таких значений параметров х, при которых некоторая функция F(x),называемая целевой, или функцией эффективности, принимает экстремальное значение.На каждом уровне процесс технологического проектирования (проектирование технологических процессов и их оснащение) представляется как решение совокупности задач(рис.

9).При решении технологической задачи взаимодействие технолога-проектировщика с ЭВМпредставляет процесс обмена информациейв определенном режиме. Различают два основных режима: пакетный (автоматический)и диалоговый (оперативный).При пакетном режиме технолог-пользователь и программист, как правило, не имеютпрямой связи с ЭВМ. Тексты программ, результаты их проверки и решения технологической задачи передаются через оператора машине. Пакет прикладных программ представляет комплекс программ, работающих подуправлением программы-монитора, и предназначен для решения определенного класса близ-траты на создание программного обеспечения,возрастают затраты на проектирование. Можно создавать пакеты программ, позволяющихнакапливать опыт проектирования и формировать алгоритмы классификации, генерирования понятий, поведения.

Поэтому возниклаи решается задача создания автоматизированных систем проектирования технологических процессов в режиме диалога с последующим переходом к пакетному (автоматическому) режиму более высокого уровня путемиспользования программ обучения.Характеристики и основные принципысоздания системы автоматизированногопроектирования технологическихпроцессов (САПР-ТП)ких друг другу технологических задач, например проектирование технологического маршрута обработки деталей определенного класса(группы), сборки узлов и сборочных операцийзаданного типа.При оперативном режиме технолог — проектировщик - пользователь непосредственносвязан с ЭВМ через индивидуальный терминал или абонентский пункт (пишущую машинку, телетайп, дисплей). Он получает сообщение ЭВМ достаточно быстро, через интервал времени, не нарушающий естественногохода его мысли. Диалоговый режим целесообразно применять тогда, когда этот методявляется единственным или он эффективен.Диалоговый режим эффективен при решении творческих задач, когда требуется эвристический подход (распознавание геометрических образов деталей, размерных и топологических связей между элементарными геометрическими образами с целью оптимальноговыбора схем базирования, проектированиемаршрута обработки, сборки и др.).

Этии многие другие задачи могут быть решеныэффективно лишь путем синтеза творческихпроцессов человека и «способностей» машинных программ. Вместе с тем при диалоговом режиме значительно увеличиваются за-При создании систем автоматизированногопроектирования (САПР), в том числе проектирования технологических процессов, учитывают ряд положений.САПР создается как система, в которойпроектирование ведется с помощью ЭВМ.САПР строится как открытая и развивающаяся система. САПР разрабатывают продолжительное время, поэтому экономически целесообразно вводить ее в эксплуатацию по частямпо мере готовности.

Созданный базовый вариант системы может расширяться. Кроме того, возможно появление новых, более совершенных математических моделей и программ,изменяются также и объекты проектирования.САПР создается как иерархическая система, реализующая комплексный подход к автоматизации на всех уровнях проектирования.Так, в САПР технологических процессов обычно включают подсистемы структурного, функционально-логического и элементного проектирования (разработки принципиальнойсхемы технологического процесса, проектирования маршрута, проектирования операции,разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ).

Иерархическое построениеСАПР относится также к специальному программному обеспечению и к техническимсредствам (центральный вычислительный комплекс и автоматизированные рабочие места).САПР представляет собой совокупностьинформационно-согласованныхподсистем.Обслуживание всех или большинства последовательно решаемых задач ведется информационно-согласованными программами. Плохая информационная согласованность приво-дит к тому, что САПР превращаетсяв совокупность автономных программ.САПР должна быть инвариантной системой, т. е. универсальной или типовой.

Структурными частями САПР являются подсистемы. Подсистема — выделяемая часть системы, с помощью которой можно получитьзаконченные результаты проектирования.Каждая подсистема содержит элементы обеспечения. Предусматриваются следующие обеспечения автоматизированного (автоматического) проектирования:методическое обеспечение — совокупностьдокументов, устанавливающих состав и правила отбора и эксплуатации средств обеспеченияпроектирования, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования;информационное обеспечение - совокупность сведений, необходимых для выполненияпроектирования, представленных в заданнойформе;математическоеобеспечение - совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов, необходимых дляпроектирования, представленных в заданнойформе;лингвистическое обеспечение — совокупность языков проектирования, включая термины и определения, правила формализацииестественного языка и методы сжатия и развертывания текстов, необходимых для проектирования, представленных в заданной форме;программное обеспечение — совокупностьмашинных программ, необходимых для проектирования, представленных в заданной форме;программное обеспечение делят на две части:1) общее программное обеспечение, котороеразрабатывается для решения любой задачии особенности САПР не отражает; в САПРобщее (системное) программное обеспечениепредставляет собой операционную систему;2) специальное программное обеспечение, которое включает все программы решения конкретных проектных задач;техническоеобеспечение — совокупностьвзаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для проектирования;организационное обеспечение — совокупность документов, устанавливающих составпроектной организации и ее подразделений,связи между ними, их функции, а также формупредставления результата проектированияи порядок рассмотрения проектных документов, необходимых для выполнения проектирования.При автоматизированном проектированииоптимальных технологических процессов механосборочного производства нужно учитывать :1) системность автоматизированного проектирования на основе характера и взаимосвязи факторов, влияющих на построение технологического процесса, определяющих обеспечение заданного качества изготовляемых изделий и экономическую эффективность разрабатываемой технологии;2) оптимизацию проектируемого технологического процесса, предусматривающую комплексную взаимосвязь его структуры, параметров качества изготовляемого изделия и режимов обработки;3) рациональное сочетание типовых и индивидуальных технологических решений навсех уровнях проектирования.Повышение уровня типизации, унификациии стандартизации при разработке технологических процессов во многом определяет эффективность автоматизированного проектирования.Автоматизированная система технологической подготовки производства (АСТХПП)включает проектирование технологическихпроцессов как заготовительного производства,так и обработки резанием и сборки, проектирование технологической оснастки, специального инструмента и нестандартного оборудования.Под рабочим процессом в информационной системе понимают преобразованиевходных данных в выходные.

В данной подсистеме это означает преобразование информации о детали, представленной в виде чертежа,в технологическую 'документацию. Обычноэтот процесс включает: разработку принципиальной схемы технологического процесса;проектирование технологического маршрутаобработки детали; проектирование технологических операций с выбором оборудования,приспособлений и инструмента, а также с назначением режимов резания и норм времени;разработку управляющих программ для станков с ЧПУ; расчет технико-экономических показателей технологических процессов; разработку необходимой технологической документации.Непосредственное участие проектировщика позволяет принимать решения об оптимальном распределении функций между ЭВМи человеком.

Другим важным и необходимымэлементом рабочего процесса является информационноеобеспечение — характеристикаобрабатываемых материалов, каталоги станочного оборудования, режущего и измерительного инструмента и т. д.Комплексные автоматизированные системы технологической подготовки производства (КАСТПП) в машиностроении представляют собой автоматизированную системутехнологического проектирования, организации и управления процессом ТПП. На рис.10, а — в показаны структуры КАСТПП с различными задачами проектирования: «Технолог» (рис. 10, а) —для проектирования технологических процессов деталей класса тел вращения, обрабатываемых на универсальномоборудовании Т1; «Автомат» (рис.