Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Проектирование технологической операции




 

После того как на втором уровне был определен технологический маршрут, требуется детальная разработка каждой операции. При этом решаются следующие задачи:

- выбор средств технологического оснащения;

- выбор комплекта технологических баз;

- определение структуры операции;

- формирование описания заготовки, поступившей на данную операцию.

Одним из первых шагов является выбор вариантов технологических баз и схемы базирования на основе принципа единства конструкторских и технологических баз. Выбор происходит в три стадии.

1 Геометрический анализ размерной информации из описания детали с целью выбора формально возможных баз, то есть поверхностей, от которых задано наибольшее количество размеров и которые имеют достаточную опорную площадь. Определение всех возможных совокупностей баз для ориентации детали осуществляется с помощью матрицы возможных связей, элементами которой являются шестиклеточные таблицы, характеризующие пространственную связь между базами и ориентируемыми поверхностями. Получены эти таблицы путем логического умножения (конъюнкции) таблиц, отображающих положение в системе координат базовых и ориентируемых поверхностей.

2 Оценка реальности использования отдельных поверхностей в качестве баз на основе анализа влияния дополнительных факторов, таких как форма детали, ее масса, точностные требования.

3 Окончательный выбор комплекта базна основе размерного анализа.

Формализация выбора технологических баз является трудно формализуемой задачей, поэтому выполняется в диалоговом режиме проектирования.

Окончательный выбор варианта базирования позволяет перейти к определению структуры операции, то есть к поиску оптимальной последовательности обработки поверхностей детали.

Структура операции отображается либо в виде графа, в котором вершинами являются переходы, а дугами – отношения следования, либо в виде матрицы смежности или списка дуг (рисунок 4.6).

 


Из рисунка 4.6 видно, что переход Рm выполняется раньше, чем переход Рn, и раньше чем переход Рk. В свою очередь, переход Рn предшествует выполнению перехода Рk. Такие отношения называются отношениями предшествования.

Для записи отношений предшествования составляется матрица предшествований МР. В каждой ячейке матрицы на пересечении i-ой строки и j-ой колонки записываются элементы mpi,j, которые могут принимать следующие значения:

– 0, если отношения предшествования отсутствуют;

– > (или 1), если переход Рi предшествует переходу Рj;

– < (или –1), если переход Рj предшествует переходу Рi;

– пустая ячейка (или 9), если отношения предшествования не определены.



Отношение Рij, то есть «Рi предшествует Рj» означает, что на ориентированном графе структуры есть путь из вершины Рi в вершину Рj. Например, для структуры операции из трех переходов, представленной на рисунке 13.5, отношения предшествования будут записаны как Рmn, Рmk, Рnk. Матрица предшествования для данной операции приведена на рисунке 4.7.

 
 
Вершины (начало дуги) Вершины (конец дуги)
Рm Рn Рk
Рm > >
Рn < >
Рk < <

 

 


Рисунок 4.7 – Матрица предшествований

 

Формирование структуры операции осуществляется в три этапа: составление матрицы предшествований ® генерация исходного варианта структуры® уточнение полученного результата

Формирование матрицы предшествований на первом этапе осуществляется на основании аксиом технологии машиностроения, например:

– обработка поверхностей выполняется в порядке возрастания их рангов;

– предварительные переходы выполняются раньше окончательных;

– обработка технологических баз выполняется в первую очередь;

– принцип совмещения баз (в качестве баз выбираются поверхности, от которых задано наибольшее количество размеров).

Аксиомы для токарных операций:

– обработка детали начинается с подрезки правого торца (для токарной операции);

– сначала обрабатываются наружные поверхности, затем внутренние;

– нарезание резьбы выполняется в конце операции (после обработки канавок и фасок).

На рисунке 4.8 изображена деталь – валик с цилиндрическими участками 1 и 3, ограниченными поверхностями первого ранга, и канавкой 2К, которая представляет собой поверхность второго ранга. Исходная заготовка – пруток.

 

Формирование матрицы предшествований начинается с составления сводной таблицы, куда заносятся сведения о поверхностях детали: вид поверхности, ее обозначение и ранг, – как показано в таблице 4.6. После этого рассматривается множество переходов, необходимых для превращения исходной заготовки в готовую деталь (таблица 4.7).

Таблица 4.6 – Сведения о поверхностях детали

№ участка Вид поверхности Обозна­чение Ранг
Цилиндр
Фаска правая 1ФП
Резьба
Торец правый 1ТП
Канавка
Цилиндр
Торец правый 3ТП
Торец левый 3ТЛ

 

Таблица 4.7 – Перечень переходов

Номер перехода Наименование перехода Обрабатываемая поверхность
Р1 Отрезать заготовку 3ТЛ
Р2 Точить предварительно
Р3 Точить окончательно
Р4 Подрезать торец 3ТП
Р5 Точить канавку
Р6 Нарезать резьбу
Р7 Точить фаску 1ФП
Р8 Подрезать торец 1ТП
Р9 Точить предварительно
Р10 Точить окончательно

 

На основании данных таблиц 4.6 и 4.7 составляется матрица предшествований. Для удобства сначала заполняются частные матрицы на 1-2 аксиомы, которые в дальнейшем объединяются. В данном случае это матрицы МР1, МР2 и МР3 (рисунок 4.9, а, б, в).

Матрица МР1 соответствует следующим аксиомам:

– переход «подрезать крайний правый торец» выполняется в первую очередь;

– переход «отрезать заготовку» выполняется последним.

Матрица МР2 соответствует следующим аксиомам:

– предварительные переходы выполняются раньше окончательных;

– переход «нарезание резьбы» выполняется после обработки канавок и фасок.

Матрица МР3 соответствует аксиоме «обработка поверхностей выполняется в порядке возрастания их рангов».

Данные из частных матриц МР1, МР2 и МР3 вносятся в сводную матрицу МР (рисунок 4.9, г).

 

 


Следующим шагом является генерация исходного варианта структуры.

Из рисунка видно, что для некоторых поверхностей отношения предшествования не определены, так как в сводной матрице остались пустые ячейки (их количество не должно превышать 10-15%). Устранить эту неопределенность можно либо введением дополнительных аксиом, либо удалением миноранты (мажоранты).

Минорантой (истоком) ориентированного графа называется вершина, в которую не входит ни одна дуга. Способ удаления миноранты позволяет формировать исходный вариант структуры с начала. Мажорантой (стоком) называется вершина, из которой не выходит ни одна дуга. При таком способе исходный вариант структуры формируется с конца.

На рисунке 4.10 показан пример формирования исходного варианта структуры способом удаления минорант. В матрице предшествований МР находим строку, состоящую только из символов «0» или «>» (в данном случае это 8-я строка), и удаляем ее, то есть переход Р8 ставим на первое место. В матрице, получившейся после удаления 8-ой строки, минорантами являются 2-я, 4-я и 9-я строки. Следовательно, после перехода Р8 одновременно могут быть выполнены переходы Р2, Р4 и Р9. Дальнейшее преобразование матрицы, то есть удаление минорант 3-й и 10 строк, указывает на одновременное выполнение переходов Р3 и Р10. В получившейся матрице удаляем 5-ю и 7-ю строки (переходы Р5 и Р7). И, наконец, в оставшейся матрице удаляем 6-ю строку (переход Р6).

 

 


В результате получился блочный вариант структуры (рисунок 4.11).

 
 

 

 


Следующим шагом является формирование структуры конкретного варианта. Для этого разрабатываются предварительные типовые варианты и выбирается наиболее рациональный. При этом важную роль играет выбор оборудования и инструмента. Если при обработке на токарно-револьверном станке можно объединить несколько переходов в один – блочный, то обработка на универсальном станке требует перехода к линейному графу: например, расчленение первого блочного перехода на рисунке 4.11 (переходы Р2, Р4 и Р9) дает шесть возможных вариантов структуры.

Завершающим этапом проектирования ТП является проектирование переходов, выполняемое в следующей последовательности:

1 выбор допустимых вариантов структуры перехода (рисунок 4.12);

 

2 определение припусков;

3 определение типоразмера режущего инструмента с помощью математического аппарата соответствий (выбор осуществляется в три стадии: выбор вида инструмента ® выбор типоразмера ® проверка возможности использования выбранного инструмента);

4 назначение вспомогательного инструмента (например, если конус Морзе у выбранного сверла иной, чем у шпинделя, требуется переходная втулка);

5 расчет режимов резания;

6 расчет вариантов и выбор перехода, оптимального по себестоимости;

7 формирование описания перехода.

Заключительным шагом является сведение всей полученной информации о спроектированном ТП в единый документ – операционную карту.

Вопросы для самоконтроля

 

1 В чем сущность метода нисходящего синтеза?

2 Как разрабатывается принципиальная схема?

3 Что такое укрупненная операция? Как происходит их упорядочение?

4 Для чего нужна матрица предшествования? Как она заполняется?

5 Как формируется исходный вариант структуры операции?


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1 Ашихмин В.Н., Алексеев Н.С. Основы САПР: Учебное пособие для самостоятельной работы студентов специальности 120100 по курсу «САПР технологических процессов» / Рубцовский индустриальный институт. – Рубцовск: РИО, 2002. – 139 с.

2 Ашихмин В.Н., Алексеев Н.С. САПР технологических процессов. Часть 1. Проектирование технологического маршрута: Учебное пособие / Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ, 2002. – 59 с.

3 Старостин В.Г., Лелюхин В.Е. Формализация проектирования процессов обработки резанием. М.: Машиностроение, 1986. – 139 с.

4 Цветков В.Д. Система автоматизации проектирования технологических процессов. М.: Машиностроение, 1972. – 240 с.


УДК 658.52.011.56

 

МиМ 09

 

 

Автор (составитель): ст. преподаватель Сурина Е.С.

 

Системы автоматизированного проектирования технологических процессов. Часть 2.Учебное пособие по курсу «Системы автоматизированного проектирования ТП» для студентов специальности 151001 – «Технология машиностроения» (для всех форм обучения), Новоуральск, НГТИ, 2009 – 46 с.

 

 

Сдано в печать ________________. Формат __________. Бумага писчая. Печать плоская. Усл.печ.листов _______. Уч.-изд.листов _______. Тираж ______ экз. Заказ ________.

Издательство НГТИ. Лицензия ИД № 00751.

г.Новоуральск, ул. Ленина, 85.

 





Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 399; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2017) год. Не является автором материалов, а предоставляет студентам возможность бесплатного обучения и использования! Последнее добавление ‚аш ip: 54.162.136.26
Генерация страницы за: 0.103 сек.