Алгоритм выбора оборудования

Главными условиями выбора оборудования являются:

1) соответствие технологических возможностей станка СТ_т.в. мно­жеству переходов {а₁, а₂,..., а_n} проектируемой операции;

2) соответствие рабочей зоны станка L_cт пространству, занимаемо­му приспособлением с обрабатываемой заготовкой и инструмен­тальной наладкой (L_пр + L_заг + L_ин);

3) экономическая целесообразность применения тех или иных станков (экономически допустимая партия деталей N_эк) в зависимос­ти от типа производства или размеров партии деталей N_дет.

Совокупность указанных условий образует математическую модель выбора допустимых типоразмеров оборудования:

{а₁, а₂,..., а_n} Î СТ_т.в.;

L_cт > (L_пр + L_заг + L_ин);

N_дет ³ N_эк

Количество соотношений модели и их вид определяются конкретным типом операции, схемой установки заготовки, ее формой и размерами, а также назначением создаваемой САПР ТП.

Алгоритм выбора станка обычно строится на основе анализа информационно–логических таблиц. В таблицах станки группируются по типам от более производительных к менее производительным, а в каждом типе – от меньших моделей к большим. Предварительное упорядочивание станков по их производительности и размерам позволяет получать рациональные решения за наименьшее число шагов. По алгоритму производится проверка соответствия условий выбора оборудования параметрам обрабатываемой заготовки. Если для выделенной модели станка хотя бы одно из условий не выполняет­ся, то для анализа необходимо выбрать станок следующей модели, техническая характеристика которого обеспечивает достижение заданных качеств детали.

Рассмотрим построение алгоритма выбора оборудования для ранее описанного примера проектирования типовых технологических процессов. Основными параметрами этой задачи являются серий­ность производства и размеры заготовки (готовой детали):

D – наи­больший наружный диаметр;

L – длина;

d – наибольший диаметр осевого отверстия;

d₁ – наибольший диаметр неосевого отверстия;

D _рез – диаметр резьбы;

L _ш – длина шлицев;

M – модуль зубчатой поверхности.

Для каждой группы оборудования характерны определенные условия выбора, связанные с отдельными признаками детали (табл. 5.3). Так, выбор станка при обработке деталей класса «валы» для токарной группы операций определяется наибольшим диаметром заготовки D и ее длиной L, т.е. эти параметры обусловливают выбор типоразмера станка по высоте центров и наибольшему межцентрово­му расстоянию.

Табл. 5.3. Условия выбора оборудования для типовых операций (фрагмент)

Важным фактором для выбора оборудования является также тип производства. При разработке алгоритма учитываются основные тенденции развития современного машиностроительного производст­ва. Для единичного производства преимущественно подбираются универсальные станки и станки с ЧПУ, а для крупносерийного и массового – полуавтоматы и автоматы. Однако такой однознач­ный подход не может быть реализован во всех случаях. Например, для серийного производства необходимо проводить проверку целесообразности применения станков с ЧПУ. Такая проверка выполняется с учетом сложности формы детали и точности ее обра­ботки с помощью специального оператора.

При составлении таблицы выбора моделей станков необходимо учитывать диапазоны размеров обрабатываемых на них деталей (табл. 5.4). В приведенной таблице для токарной операции эти диапазоны определяют выбор соответствующих типоразмеров стан­ков. Для удобства обработки информации таблицы этого типа целесообразно преобразовывать путем кодирования моделей станков двухзначным кодом (табл. 5.5). Одна и та же модель станка, рекомендуемая при разных значениях D и L, представляется одним кодом.

Табл. 5.4. Фрагмент таблицы выбора модели станка (операция токарная)

Табл. 5.5. Фрагмент закодированной таблицы для выбора оборудования (операция токарная)

После составления таблиц выбора оборудования и их кодирова­ния для всех типов операций, используемых в обобщенном маршру­те, составляется единый массив оборудования MS, в котором модели станков кодируются 3–значным кодом (XXX). Структура кода:

Х – тип оборудования в соответствии с классификацией Экспериментального научно–исследовательского института металло­режущих станков (ЭНИМС) (токарные станки – 1, сверлильные – 2, шлифовальные – 3 и т.п.);

XX – код станка, обозначенный в таблице кодирования данных для выбора оборудования.

Создание единого массива оборудования MS диктуется необхо­димостью упрощения алгоритмов поиска в нем информации и его корректировки. В этом массиве по коду станка определяется следую­щая информация:

· модель станка,

· наименование оборудования,

· краткая техническая характеристика,

· установочная мощность (кВт),

· габариты (мм),

· масса (т),

· стоимость (тыс. руб.).

Для удобства построения алгоритмов выбора модели станка из закодированных таблиц типа табл. 5.5 формируется общий массив MST, в состав которого входят четыре подмассива (MST1, MST2, MST3, MST4), объединяющих коды станков для различного типа производства. Анализ условий выбора оборудования по переменным параметрам деталей показывает, что для всех типовых операций поиск кода станка можно производить по двум параметрам.

Рассмотрим общий алгоритм выбора оборудования, представлен­ный ниже.

1. Begin

2. Ввод набора кодов операций КОР и параметров детали

3. I: = 1

While I £ K do begin

4. Определение по коду I-й операции номера группы NGR и номера операции NOP

5. Определение номеров параметров поиска станка NPAR1, NPAR2

6. Определение параметров поиска станка в массивах KGR1, KGR2

7. Определение границ параметров PAR1, PAR2

8. Подпрограмма вычисления локальных номеров IN0 и JN0 в массиве станков

9. Добавление начального номера строки JN1=JN0 + JN2 (NOP)

10. Определение глобальных номеров в массиве MST: IN(I)=IN0, JN(I)=JN1

11. I: = I + 1

12. End

13. Вызов по коду серийности производства одного из массивов MST_J (MST₁, MST₂, MST₃, MST₄)

14. I: = 1

While I £ K do begin

15. Выбор в массиве MST_J элемента с номерами IN(I), JN(I)

16. Определение кода станка путем присоединения номера группы KST = NGR(I)*100 + NST

17. I: = I + 1

End

19.Вызов массива оборудования MS

20.I: = 1

While I £ K do begin

21. Выбор по коду станка KST его характеристики