Учебное пособие 3000180

• математическая формулировка задачи;

• выбор метода решения;

• разработка алгоритма;

• составление программы;

• отладка программы на контрольном примере;

• подготовка и запись исходных данных;

• решение задач на ЭВМ и анализ результатов.

При автоматизированном проектировании используют табличные, сетевые и перестановочные математические модели. В табличной модели каждому набору свойств соответствует единственный вариант проектируемого объекта, поэтому их используют для поиска стандартных, типовых или готовых решений. Математические модели описывают структуру объекта моделирования, включая состав элементов, их свойства, взаимосвязи, количественные и качественные характеристики. В нашем случае совокупность переходов образуют состав элементов моделирования, конструкторско-технологические признаки – это свойства элементов моделирования, а наборы значений признаков характеризуют зависимость переходов от свойств.

Оптимизация.

Объектом оптимизации будет время, затрачиваемое на технологический процесс. Целевая функция от времени должна стремиться к минимуму:

F(x) → min;

∑xj = x 1 + x2 + x3 + x4 + x5 + x6 + x7 → min;

xj >= 0, т.е. x 1, x2 , x3, x4, x5, x6, x7 >= 0;

где х1 - основное время на переход;

х2 - вспомогательное время на переход;

х3 - время на установку и снятие детали;

х4 - время на смену инструмента;

х5 - время на изменение режимов работы станка;

х6 - время на контрольные измерения;

x7 - организационно-технологическое время.

Сумма будет стремиться к минимуму при условии, что все времена будут минимальны.

Основное время зависит от расчетной длины обрабатываемой поверхности, подачи, частоты вращения. Значит при L→ min, n→ max и S→ max основное время будет минимально. Но n и S вычисляются подсистемой расчета режимов резания. L определяется подсистемой нормирования и зависит от величины врезания и перебега, которые, в свою очередь, зависят от выбранного режущего инструмента и его характеристик. Режущий инструмент выбирается подсистемой выбора режущего инструмента. Поэтому подсистема нормирования может только предлагать для подсистемы выбора режущего инструмента оптимальные по времени характеристики станка.

Время на смену инструмента зависит от типа инструмента и поэтому подсистема нормирования по этому параметру оптимизировать время не может.

Время на изменение режимов работы станка зависит от характеристик оборудования, и, как отмечалось выше, подсистема нормирования может только предлагать для подсистемы выбора оборудования оптимальные по времени характеристики станка.

Время на контрольные измерения зависит измеряемого размера и от типа мерительного инструмента, который определяется подсистемой выбора измерительного инструмента. Поэтому подсистема нормирования может только предлагать для подсистемы выбора измерительного инструмента оптимальный по времени инструмент.

Организационно-технологическое время будет оптимально, если будут оптимальны вышеперечисленные времена.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.7

А.С. Кольцов, А.А. Руднева, Е.Д. Федорков

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

В условиях современного производства эффективная деятельность предприятия возможна при быстром реагировании отделов предприятия на требования заказчика.

Основная нагрузка при этом приходится на проектирование техпроцессов. Поэтому автоматизация в данном направлении является наиболее перспективной, а именно наибольшую гибкость обеспечат системы построения техпроцессов, использующие метод синтеза, так как могут быстро переналаживаться под нужды предприятия. Это особенно важно при внедрении новых технологий, а также когда предприятие выполняет внешние заказы на изготовление деталей. Рассмотрим способ построения таких систем. Для этого нам необходимо проследить создание техпроцесса от построения перехода, операции до формирования маршрута. И перед нами возникает ряд трудностей, а именно: при нисходящем проектировании невозможно сформировать более мелкие структурные единицы, т.е. переход, а операцию и маршрут можно представить как типовую технологию. При восходящем же проектировании трудно представить последующий переход и операцию, что значительно усложнит расчеты. Одним из выходов в этой ситуации может служить смешанный, итерационный подход.

Входная информация системы разделена на 2 части. Это переменная информация (о детали), которая представлена частной информационной моделью детали (картой исходных данных), характеризующей всю основную информацию о поверхностях детали, о заготовке и серийности выпуска. И условно – постоянную информацию о используемых методах обработки, оборудовании, инструменте и т.д. Что касается первой информации, то ее просто представить в виде обычной базы данных. Таблицы принятия решений будем рассматривать как специальную форму алгоритмов, которая особенно хорошо подходит для определенных технологических задач. Преимуществами применения таблиц принятия решений являются: возможность любого развития по строкам и столбцам (маршрутов обработки, станков, инструментов и др.); хорошая приспосабливаемость к специфическим условиям предприятия посредством замены, развития или изменения содержания; возможность представления таблиц принятия решений как подпрограмм общей системы алгоритмов. Так как система прежде всего направлена на построение единичных тех. процессов, то для создания переходов можно использовать типовую технологию обработки поверхностей. То есть можно создать таблицу решений, содержащую в качестве входных параметров – код поверхности по классификатору, шероховатость, точность обработки, вид материала, а в качестве выходного параметра - типовой маршрут обработки этой поверхности в виде системных языковых кодов.

Данный подход к построению переходов дает большую гибкость, ведь сокращается объем условно-постоянной информации в таблице за счет отсутствия сведений о начальном состоянии заготовки и может изменяться даже технологом, владеющим некоторыми знаниями в области ЭВМ. В отличие от метода, используемого многими системами, заключающегося в выборе уже готовых текстов переходов, в зависимости от качества и шероховатости поверхности, который не только не позволяет учесть разные техпроцессы для разного качества поверхности деталей, но и является более трудоемким при наладке системы. К примеру, если точность и шероховатость цилиндрической поверхности детали мала, то рационально применить к примеру обдирочные токарные операции, а если высока, то обдирочные следует заменить на черновые, т.к. при обдирочных операциях происходит коробление поверхностного слоя, а также возникают внутренние напряжения в поверхностном слое детали, деформируется сама заготовка при обработке. Поэтому системы, основанные на подборе переходов по такому методу, использовать не рационально.

Маршрут обработки следует создавать также на основе этапов технологического проектирования, поэтому на этом участке алгоритма маршрут становится почти сформированным, то есть операции упорядочиваются непосредственно по последовательности обработки.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.7

А.С. Кольцов, Д.А. Голивец, Е.Д. Федорков

Методология компОновки модуля операционной технологии САПР технологических процессов

Исходными данными для проектирования технологической операции служит набор переходов {a₁, a₂, …,a_n}, выполняемых в операции, требуемая форма, межоперационные размеры и их точность, которые необходимо обеспечить после обработки детали.

Техническими ограничениями, определяющими допустимые варианты систем обработки детали, структуру и характеристики операции, являются:

1. набор типоразмеров оборудования, применяемый в цехах завода, для выполнения указанной операции;

2. набор универсальных, групповых и специализированных установочно-зажимных приспособлений, используемых на каждом типе станков;

3. технологические нормативы на припуски, время выполнения отдельных элементов операции, поправочные коэффициенты для расчета режимов резания и другие технико-экономические данные.

В настоящее время наиболее перспективным признано направление развития производства с использованием гибких производственных систем. Для эффективного использования технологических возможностей подобного оборудования необходимо широкое применение САПР в проектировании технологической документации. Однако производство мелких партий продукции сопряжено с постоянным изменением номенклатуры изготовляемых деталей, что очень сложно осуществить без одновременной автоматизации других частей подготовки производства. Поэтому создаваемая подсистема должна быть открытой, т.е. иметь возможность расширения.

Наиболее трудоемким этапом технологического проектирования является разработка содержания и состава операций, направленных на выполнение различных видов работ по обработке поверхностей заготовки. Состав и содержание операции изготовления одних и тех же деталей может быть различным, что приводит к необходимости решения многовариантных задач.

Алгоритм проектирования технологических операций может быть разбит на несколько частных алгоритмов:

1. Определение формы и межоперационных размеров детали, поступающей на операцию, т. е. назначение припусков, напусков, расчет межоперационных размеров и допусков на них.

2. Выбор типоразмера станка.

3. Выбор схемы базирования и установки детали.

4. Назначение типоразмера установочно-зажимного приспособления.

5. Формирование допустимых вариантов структуры операции, включающих окончательный выбор состава переходов, определение последовательности установок и переходов в операции.

6. Проектирование различных переходов.

7. Расчет времени выполнения переходов и вспомогательных приемов в операции.

8. Определение наиболее рациональных характеристик и структуры операции.

9. Вычисление расчетно-технической нормы времени на операцию.

10. Определение разряда работы, расценок и себестоимости операции.

11. Определение программы вычерчивания операционных чертежей, схем наладок и печати технологических карт.

Для создания обобщенной модели операций выделены элементарные поверхности. Для данных элементарных поверхностей выбрали типовые технологические процессы с переходами. Выбор осуществлялся в зависимости от технологических требований на поверхности из таблиц решений типовых планов обработки поверхностей. Объединив переходы, сформировали комплексные операции и осуществили их формализацию. Формализованное представление комплексных операций состоит из записей двух типов. Первый тип включает в себя ключ записи, код операции, код перехода и код поверхности. Второй тип записи комплексная операция представляет собой алгоритм включения переходов в операцию с использованием системно – языковых кодов для переходов по обработке элементарных поверхностей, обусловленных различными параметрами: размерами, шероховатостью, классом точности, термообработкой и др.

Воронежский государственный технический университет

СОДЕРЖАНИЕ

Введение	3
Астанин А.С., Пачевский Д.Е., Чекменев А.Н. Разработка структуры и модуля управления контентом on-line учебника	4
Пачевский Д.Е., Бобров А.И., Жданова Г.В., Чекменев А.Н. Ускоренное обучение в системе непрерывной многоуровневой подготовке специалистов	8
Пачевский Д.Е., Бобров А.И., Сергеев М.В. Современные образовательные технологии и стандарты дистанционного обучения	10
Пачевский Д.Е., Бобров А.И., Сергеев Д.В. Дистанционное обучение и контроль качества знаний при помощи ЭВМ.	15
Проскурин В.В., Асташева Е.И., Жукова Ю.В. Проектирование препроцессора сверлильной обработки.	19
Проскурин В.В., Асташева Е.И., Новиков С.И. Проектирование геометрического процессора фрезерной обработки.	20
Проскурин В.В., Золоторев Е.В., Чекменев А.Н. Проектирование постпроцессора сверлильной обработки.	22
Проскурин В.В., Бобров А.И., Закиров Т.Н. Проектирование технологического процессора токарной обработки	24
Паринов А.В., Печенкина О.А., Чекменев А.Н. Внедрение компонентно-зависимого подхода в рамках систем дистанционного обучения	26
Паринов А.В., Сергеев М.В., Чекменев А.Н. Организация коллективного пользования в среде internet на базе межрегионального центра ДО	29
Паринов А.В., Самолыга О.А., Федорков Е.Д. Внедрение стандартов подготовки ИТ-специалистов на базе модели электронного учебного курса	32
Паринов А.В., Ришко М.В., Федорков Е.Д. Разработка подсистемы технологического оснащения на базе информационной модели	34
Паринов А.В., Щербакова О.А., Федорков Е.Д. Взаимосвязь университетов и ИТ компаний: опыт, возможности и перспективы	36
Родионов А.Б., Скугорова Я.В., Федорков Е.Д. Основные задачи и параметры подсистемы создания модульных учебных планов	39
Пак А.А., Пименов Д.Н, Цуканов Д.И., Федорков Е.Д. Формирование понятий случайной величины, математического ожидания и дисперсии	41
Пак А.А., Бобров А.И., Собенина О.В., Андронников Ю.С. Проверка гипотезы о равенстве нескольких средних методом дисперсиовного анализа	44
Кордюкова Е.Н., Собенина О.В., Муравский А.В. Создание модуля данных программного средства «комплекс проверочных работ по предмету»	46
Кордюкова Е.Н., Собенина О.В., Пименов Д.Н, Сидоров С.С. Разработка программного средства по контролю за успеваемостью студентов	50
Казанец А.А., Асташева Е.И, Собенина О.В. Общий принцип работы средств терминального доступа	54
Канин Д.М., Скачков Е.С., Собенина О.В. Автоматизированная система учета арендной деятельности	56
Орлов Д.С., Сокольников В.В., Василецкая А.В. Факторы занятости молодёжи.	57
Канин Д.М., Бурков Н.Л., Лопатин Р.С. Информационная система управления основными фондами	59
Лепендин В.В., Орлов Д.С., Пачевский Д.Е. Проектирование баз данных.	60
Черняев Н.И., Орлов Д.С., Лопатин Р.С. Проектирование основных функций системы учёта программного обеспечения	62
Бочков В.С., Орлов Д.С., Лопатин Р.С. Проектирование автоматизированной системы производственных практик	64
Власенко А.А., Орлов Д.С., Пименов Д.Н Обзор системы учета научных работ	67
Малышева И.С., Ушаков С.И., Кордюкова Е.Н. Этапы перехода от СУ к АСУ	69
Антонова М.Ю., Малышева И.С., Кордюкова Е.Н. Компьютерное пиратство	70
Журавлев А.В., Кольцов А.С., Кордюкова Е.Н. Разработка информационной системы документооборота по лицензированию и аккредитации ВГПГК	73
Баранникова Е.В., Малышева И.С. Электронные библиотеки	75
Кабанов О.В., Рыжков В.А., Малышева И.С. Проектирование подсистемы анализа твердотельных моделей КОМПАС	77
Павлов А.В., Рыжков В.А., Девяткина П.В. Разработка подсистемы автоматизированного проектирования дисковых фасонных фрез	79
Миронович М.Э., Рыжков В.А., Малышева И.С. Разработка подсистемы эмуляции механической обработки на станке с ЧПУ	81
Сенцов А.В., Жеребчиков С.Н., Кольцов А.С. Разработка автоматизированной подсистемы контроля качества и учета выявленных отклонений деталей и сборочных единиц	83
Пешкова Л.И., Шишкин А.А., Кольцов А.С. Физический уровень информационной системы управления учебным процессом	84
Харламова О.С., Шишкин А.А., Кольцов А.С. Логический уровень информационной системы управления учебным процессом	89
Сокольников В.В., Яцков М.В. Возможности использования гибридных технологий доставки контента в условиях балльно-рейтинговой системы оценки качества обучения	92
Пачевский Е.Д., Бобров А.И., Проскурин В.В. Разработка подсистемы автоматизированного проектирования сверлильной операции	94
Пачевский Е.Д., Бобров А.И., Проскурин В.В. Подсистема автоматизированного расчета основных параметров гидравлического узла камеры гидросбива	97
Пачевский Е.Д., Бобров А.И., Асташева Е.И. Разработка справочно-информационной системы поддержки образовательного процесса студентов ВГТУ	100
Кольцов А.С., Федорков Е.Д., Крючков А.Т. Автоматизация проектирования индивидуальных технологических процессов	103
Кольцов А.С., Никешин А.Д. Автоматизация технологического проектирования шлифовальной операции	106
Кольцов А.С., Руднева А.А., Федорков Е.Д. Автоматизация проектирования операционной технологии индивидуальных технологических процессов	109
Кольцов А.С., Голивец Д.А., Федорков Е.Д. Методология компоновки модуля операционной технологии САПР технологических процессов	112

Научное издание

49 региональная научно-техническая конференция

профессорско-преподавательского состава, научных

работников, аспирантов и студентов

Материалы региональной научно-технической конференции

(Воронеж, 21-23 апреля 2009 г.)

В авторской редакции

Компьютерный набор Е.Н. Кордюковой

Подписано к изданию 18.12.2009.

Уч.-изд. л. 6,1.

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14

2