Информационное обеспечение АСТПП

Под АСТПП понимается автоматизированная система технологической подготовки производства (англ. CAPP – Computer-Aided Process Planning). При автоматизации разработки технологического процесса обработки резанием основные усилия должны быть направлены на повышение эффективности как самой автоматизации, так и технологических процессов, обеспечивающих улучшение качества продукции, снижение трудовых затрат, повышение производительности труда. Методика базируется на типовых и групповых процессах, типовых решениях с использованием расчетно-аналитического и статистического методов исследования точности. Исходную информацию и параметры разрабатываемого процесса получают путем теоретических и экспериментальных исследований, а также производственных наблюдений. В результате переработки исходной информации получают типовые и индивидуальные решения. Индивидуальные решения используют для конкретных производственных ситуаций, а типовые могут служить основой для разработки нормативных материалов и справочных данных. При автоматизации разработки технологических процессов используют типовые процессы и решения.

В основе разработки технологических процессов лежат два принципа: технический и экономический. Из нескольких возможных вариантов технологического процесса изготовления одного и того же изделия, равноценных с позиции технического принципа, лежащего в основе разработки, выбирают наиболее эффективный (т. е. производительный) и рентабельный вариант. При равной производительности спроектированных вариантов выбирают наиболее рентабельный, а при равных рентабельностях - наиболее производительный. При разных производительностях и рентабельностях выбирают наиболее рентабельный вариант при условии, что производительность всех сравниваемых вариантов не ниже заданной. В ряде случаев в рамках данного завода на определенный период времени за основу может быть принят наиболее производительный вариант процесса.

Рис. 8.1 – Последовательность разработки ТП обработки резанием.

Автоматизированная разработка технологического процесса обработки включает ряд последовательных задач, которые представлены в виде укрупненной блок-схемы на Рис. 7.1.

Заданные свойства изделия (детали) в результате воздействия преобразующей системы технологического процесса превращаются сначала в промежуточные свойства, а затем в конечные, которые должны соответствовать заданным свойствам детали. Построение станочных операций ведут с учетом оптимизации. При этом оптимизацию проводят только для тех операций, которые обеспечивают эффективность процесса обработки. Для оставшихся операций всю информацию принимают по нормативным или заводским данным и вводят в память компьютера. При оптимизации используют также типовые решения, например, маршрут обработки отверстия заданной точности мерным инструментом — сверление, зенкерование, развертывание и др. В конце проектирования формируют процесс для конкретных условий с учетом его оптимизации.

Для определения последовательности операций необходимо иметь типовые решения (например, место и количество операций термической обработки). Этот метод применяют, когда трудно разработать технологический маршрут на основе типовых решений. Таким образом, при автоматизированной разработке процессов обработки резанием используют типовые решения и проводят их анализ и оптимизацию с учетом производственных условий, а также создают конкретные оптимальные технологические процессы и решения на основе научных положений технологии машиностроения.

Всякое технологическое решение, прежде чем становится производственным документом, проходит две основные стадии. На первой стадии (проектной) решение отрабатывается, исходя из технико-экономических показателей определенного производственного участка с учетом имеющейся номенклатуры оборудования, приспособлений и инструмента. На второй стадии (внедрении) первоначальный вариант решения корректируют с учетом ряда технических и организационных задач, таких как загрузка оборудования, последовательность запуска изделий в производство и т. д. Разрабатывают наилучший из возможных вариантов технологического решения, который обеспечивает выполнение заданных чертежом технических условий на деталь и минимальные затраты времени и средств. Объем работ на второй стадии в значительной степени зависит от качества работ. Определение продолжительности, качества и стоимости второй стадии технологического решения является по своему характеру элементом первой проектной стадии. Например, на стадии внедрения технологического процесса по какой-нибудь предметно-замкнутой или поточной линии установлено, что станок не может выполнить все запланированные операции за заданный промежуток времени. В этом случае встает вопрос о выборе иных вариантов выполнения операций для ряда деталей. Это значит, что необходимо разработать новые технологические процессы, пользуясь теми же методами, но при условии обеспечения суммарного минимума затрат на изготовление определенного числа деталей. Это достигается на стадии разработки технологических процессов.

Рис. 8.2 – Этапы автоматизации ТП.

Автоматизация разработки технологических процессов включает в себя ряд последовательных этапов (Рис. 7.2): разработку методики проектирования, определение исходных данных и их ограничений для разработки алгоритмов, кодирование, программирование, внедрение и др. При разработке алгоритмов необходимо знать математические методы. Анализ существующих методов технологических исследований показывает, что наиболее полно отвечает поставленным требованиям метод математического моделирования в сочетании с теоретическими и экспериментальными исследованиями, а также с производственными наблюдениями. Достоинством этого метода является его большая универсальность и возможность математической оптимизации процесса.