Исходные данные для проектирования технологических операций.

Исходные данные для проектирования технологических операций.

Формирование оптимальной операции.

Общий алгоритм проектирования операционной технологии.

Исходные данные для проектирования технологических операций.

Проектирование операций является многовариантной задачей. Для построения операции необходимо знать маршрут обработки заготовки, схему ее установки, какие поверхности и с какой точностью обработаны на предшествующих операциях. Спроектированный с помощью ЭВМ маршрут включает содержание операций, модель оборудования, наименование приспособления и инструмента.

На построение операций оказывает влияние ряд факторов:

- конструкция изделия (размер, масса, конфигурация);

- технические требования на его изготовление (допуски на размеры и взаимное расположение элементов);

- вид заготовки;

- программа выпуска;

- модель оборудования;

- конструкция приспособления.

Технологические операции дают сложную структуру, элементами которой являются технологические переходы. Эти компоненты технологического процесса (ТП) связаны между собой различными отношениями, основными среди которых являются временные, пространственные, логические и математические.

При оптимизации переходов определяют их количество и последовательность выполнения, режимы, припуски на промежуточные размеры, нормы времени, промежуточные (технологические) допуски, число наладок, настроечные и технологические размеры.

В задачу формирования оптимальной операции входит упорядочение и разбивка общей совокупности переходов (множества) на подмножества с учетом наличия термической обработки, минимизации количества установок заготовки и холостых перемещений инструмента. На стадии формирования операций проводят расчет норм времени, уточнение выбора оборудования, приспособлений и инструмента.

Информационная база процесса проектирования включает справочно-нормативные данные и технико-экономические показатели.

Множество возможных вариантов образует область допустимых решений, в которой необходимо найти наилучшее из всех конкретных условий. Так как рассматриваемой задаче предшествует выбор варианта и типа оборудования, то в допустимых решениях есть все возможные сочетания параметров в их различной последовательности с учетом точности изделия, характеристики оборудования и инструмента.

Построение модели ТП рассмотрим на примере изготовления элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Известно, что ТП изготовления элементов РЭА во многих случаях основаны на механической, термической, механотермической и химической обработке.

Например, при рассмотрении иерархических систем автоматизированного управления операциями термической обработки (металлизация, пайка, отжиг) особое внимание уделяется формообразованию первичных элементов конструкций РЭА. Эти первичные элементы могут быть получены различными операциями обработки поверхности, а именно:

- литьём в металлические формы;

- холодной и горячей штамповкой;

- высадкой, литьём и прессование полимерных материалов;

- прессованием и спеканием порошкообразных материалов;

- точением, сверлением, фрезерованием, шлифованием и другими способами обработки.

При этом указывается, что какой-либо первичный элемент конструкции РЭА возможно получить не одним, а несколькими способами (например, литьём, давлением, механической обработкой). Предпочтение отдаётся способу, который в условиях конкретного производства обеспечивает более высокую производительность и экономичность, требуемую технологическую точность и создаёт условия для механизации и автоматизации ТП.

Характерным для технологии формообразования является и то, что изготовление первичных элементов конструкций РЭА может осуществляться с использованием того или иного структурного варианта технологии, различного по своим технико-экономическим параметрам оборудования.

Пусть, количество переходов равно р, а число позиций на станке равно . Для выполнения -гo перехода () на любой позиции требуется время ti, а для выполнения перехода j-й позиции требуется время , где .

Кроме того, прежде чем будет выполнен -й переход, должны быть выполнены переходы (множество, составленное из индексов тех переходов, которые должны быть выполнены раньше - гo перехода).

Если

то равенство

(9.1)

говорит о том, что хотя бы на одной позиции будет выполнен -й переход.

Число переходов, выполняемых на -й позиции, не превышает , если (9.2) Распределение всех переходов по позициям станка с совмещением нескольких переходов на одной позиции производят также с учетом технологических правил и опыта эксплуатации такого оборудования. Таким образом, существует несколько групп ограничений. Первая из них связана с требованиями определенной очередности выполнения переходов (9.3) Другая группа ограничений оказывает влияние на возможность совмещения нескольких переходов на одной операции (9.4) ; (здесь - целое число). (9.5) Может быть предусмотрена группа ограничений по суммарному времени обработки на каждой позиции с учетом рабочих и холостых ходов инструмента (9.6) где - регламентированное время обработки на каждой позиции. Все ограничения могут быть записаны в общем виде: (9.7) (9.8)       Здесь ; , где - множество индексов позиций, на которых может выполняться -й переход. Оптимальное количество переходов на каждую поверхность и оптимальную последовательность их выполнения определяют на предшествующих уровнях построения операции. При формировании оптимальной операции необходимо объединить выполнение переходов того или иного количества поверхностей на одном станке. Для этого надо общую совокупность переходов упорядочить и разбить на множества с учетом ограничений, которые аналогичны ограничениям при распределении переходов по позициям многопозиционного станка.