Синтез состава и структуры операций

Задача данного уровня декомпозиции проектирования состоит в том, чтобы определить оптимальную последовательность переходов, рациональную форму, окончательные и промежуточные размеры заготовки.

Для технологической операции, не гььоря уже о технологическом процессе в целом, характерна многовариантность, которая предполагает существование 'оптимального решения. Поиск (синтез) оптимальной операции включает в себя две задачи:

1. Структурную оптимизацию - создание оптимальной структуры операции (элементов системы СПИД, порядка выполнения переходов).

2. Параметрическую оптимизацию - определение оптимальных параметров (припусков и межпереходных размеров, режимов резания).

Об оптимизации технологических процессов будем говорить далее. Здесь коротко. В основе решения задач структурной оптимизации заложен перебор конечного множества вариантов, состоящий из трех этапов:

1. Собственно синтез очередного варианта.

2. Анализ(оценка)варианта.

3. Принятие решения о замене ранее выбранного варианта на новый вариант или о прекращении синтеза новых вариантов.

Для оценки уровня создаваемых вариантов вводится целевая функция, выражающая качество варианта. Она формируется на основе критерия оптимальности, в качестве которого могут выступать:

• технологическая себестоимость детали (операции);

• производительность операции и т.д.

ЛЕКЦИЯ 9 Стр. 6 из 6

В связи с тем, что рассчитать значение целевой функции можно только после того, как будет полностью синтезирована структура операции и выполнена ее параметрическая оптимизация, поиск оптимального варианта структуры методом перебора

требует значительных затрат машинного времени. Поэтому на каждом шаге вводятся косвенные или эвристические (основанные на предыдущем опыте проектирования) критерии. Руководствуясь ими, отбрасываются малоэффективные варианты. В итоге, на заключительном этапе (шаге) проектирования анализируются лишь несколько наиболее рациональных вариантов, среди которых и выбирается оптимальный вариант.

Содержание отдельных шагов, на которые расчленяется синтез операции, реализуется независимыми программными модулями. Взаимодействие модулей организуется в рамках итерационного алгоритма, многократно обращающегося к одним и тем же шагам в ходе улучшения первоначальной структуры. Количество вариантов структуры при использовании такого алгоритма существенно меньше, чем при полном переборе, но нет гарантии получения наилучшего решения.

Примеры шагов такого алгоритма:

• выбор вариантов технологических баз и схемы базирования (одна из трудноформализуемых процедур, выполняется, как правило, в диалоговом режиме);

• определение последовательности обработки поверхностей и т.д.

Доработка технологического процесса

На этом этапе производится определение режимов резания и нормирование технологического процесса. Определение режимов резания в САПР технологических процессов проводится одним из трех способов:

1. Выбор нормативных значений режимов резания из базы данных по известному набору исходных данных (точности, шероховатости, материала заготовки и т.д.).

2. Решение задачи параметрической оптимизации режимов резания методом линейного программирования для случая использования степенных зависимостей (в историческом плане - это один из первых примеров использования ЭВМ в технологическом проектировании). -.,

3. Решение задачи параметрической оптимизации режимов резания методами нелинейного программирования (в случае прямого использования "нелинейных зависимостей для ограничений и целевых функций).

Оформление документации

Это заключительный этап проектирования технологического процесса. На нем вся рассчитанная и хранящаяся в разных промежуточных массивах технологическая информация сводится в единый документ - маршрутную или операционную технологическую карту. Шаблоны этих карт содержатся в составе постоянной информации базы данных.

Возможны и существуют и другие подходы (методы) синтеза в ходе автоматизированного проектирования технологических процессов.

Дата добавления: 2014-01-03