Скачать презентацию СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ САПР ТП Канд Скачать презентацию СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ САПР ТП Канд

Lektsii_SAPR_TP_1.ppt

  • Количество слайдов: 74

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (САПР ТП) Канд. техн. наук, доцент кафедры «Технология авиационных СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (САПР ТП) Канд. техн. наук, доцент кафедры «Технология авиационных двигателей и общего машиностроения» (ТАДи. ОМ) Волков Сергей Александрович

Рекомендуемая литература 1. С. А. Волков, М. В. Тимофеев. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов Рекомендуемая литература 1. С. А. Волков, М. В. Тимофеев. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов в машиностроении. Учебное пособие. Рыбинск: РГАТА, 2009. – 228 с. 2. С. А. Волков. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов. Учебное пособие. Рыбинск: РГАТА имени П. А. Соловьева, 2005. – 113 с. 3. САПР технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов: Учеб. пособие для вузов / В. И. Аверченков, И. А. Каштальян, А. П. Пархутик. – Мн. : Высш. шк. , 1993. – 288 с. 4. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов. Учебник для вузов по спец. «Технология машиностроения» , «Металлорежущие станки и инструменты» / С. Н. Корчак, А. А. Кошин, А. Г. Ракович, Б. И. Синицын; под общ ред. С. Н. Корчака. - М. : Машиностроение, 1988. - 352 с.

Процесс проектирования с информационной точки зрения Цель проектирования (условия, требования к будущему объекту) ПРОЦЕСС Процесс проектирования с информационной точки зрения Цель проектирования (условия, требования к будущему объекту) ПРОЦЕСС ПРОЕКТИРОВАНИЯ Средства проектирования (варьируемые факторы) Описание искомого объекта (информационная модель объекта)

Принципы создания САПР системного единства совместимости типизации развития Признаки современных САПР 1. Объектно – Принципы создания САПР системного единства совместимости типизации развития Признаки современных САПР 1. Объектно – ориентированное взаимодействие человека и ЭВМ 2. Сквозная информационная поддержка на всех этапах обработки информации на основе интегрированной базы данных 3. Безбумажный процесс обработки информации 4. Интерактивный режим решения задач, выполняемый в режиме диалога пользователя и ЭВМ

Виды обеспечения САПР техническое математическое программное информационное лингвистическое методическое организационное Виды обеспечения САПР техническое математическое программное информационное лингвистическое методическое организационное

Подсистемы САПР Проектирующие (функциональные) объектноориентированные (объектные) объектнонезависимые (инвариантные) Обслуживающие Подсистемы САПР Проектирующие (функциональные) объектноориентированные (объектные) объектнонезависимые (инвариантные) Обслуживающие

Стадии создания САПР предпроектные исследования техническое задание (ТЗ) техническое предложение эскизное проектирование техническое проектирование Стадии создания САПР предпроектные исследования техническое задание (ТЗ) техническое предложение эскизное проектирование техническое проектирование рабочее проектирование ввод в действие

Классификация САПР 1) тип объекта проектирования 2) разновидность объекта проектирования 3) сложность объекта проектирования Классификация САПР 1) тип объекта проектирования 2) разновидность объекта проектирования 3) сложность объекта проектирования 4) уровень автоматизации проектирования 5) комплексность автоматизации проектирования 6) характер выпускаемых проектных документов 7) число выпускаемых проектных документов 8) число уровней в структуре технического обеспечения САПР

Функциональный состав комплексной САПР ТПП машиностроительного предприятия Банк данных технологического назначения Подсистемы технологического проектирования Функциональный состав комплексной САПР ТПП машиностроительного предприятия Банк данных технологического назначения Подсистемы технологического проектирования Технология заготовительных процессов Технология литейного производства САПР ТПП Подсистема техникоэкономических расчетов Подсистема формирования и кодирования исходных данных Подсистема конструирования средств технологического оснащения Технология механической обработки Технология сборки Технология сварки и резки металлов Технология кузнечноштамповочного производства Технология химических и термических методов обработки …

Представление структуры технологического процесса в виде дерева Технологический процесс Операция 1 Переход 21 Операция Представление структуры технологического процесса в виде дерева Технологический процесс Операция 1 Переход 21 Операция 2 Переход 22 Операция n … … Переход 2 m

Использование принципов системного проектирования 1 2 1 3 4 5 6 8 9 1 Использование принципов системного проектирования 1 2 1 3 4 5 6 8 9 1 0 1 1 1 2 9 6 4 5 3 2 2 7 1 0 1 7 1 1 8

Стратегии проектирования ТП Линейная Циклическая Техническое задание Этап 1 Этап 2 Этап 3 ? Стратегии проектирования ТП Линейная Циклическая Техническое задание Этап 1 Этап 2 Этап 3 ? Да Этап 3 Разветвленная Техническое задание Этап 1 Этап 2 а Этап 2 б Нет Этап 3 Этап 2 в

Стратегии проектирования ТП Адаптивная Случайного поиска Техническое задание Решить, что делать на этапе 1 Стратегии проектирования ТП Адаптивная Случайного поиска Техническое задание Решить, что делать на этапе 1 Техническое задание Этап 1 Выбрать наугад точку в поле поиска Результаты этапа 1 Решить, что делать на этапе 2 Этап 2 Результаты этапа 2 Определить решение в этой точке, если оно существует

Управление стратегией проектирования Принятый взгляд на задачу Принятая стратегия Полученные результаты Критерии Управление стратегией Управление стратегией проектирования Принятый взгляд на задачу Принятая стратегия Полученные результаты Критерии Управление стратегией Новая стратегия или сохранение принятой ранее стратегии

Типовые решения Множество типовых решений: МТР = {3 У 12 В, 3 У 131 Типовые решения Множество типовых решений: МТР = {3 У 12 В, 3 У 131 М, 3 М 163 В} 1 H Комплекс условий применимости 2 h 6 5 D 3 3, 4 1, 2 Комплекс параметров применимости КПП ={D, L, l, h} l L 1 – шлифовальный круг, 2 – планшайба, 3 – обрабатываемая деталь

Условия применимости шлифовальных станков Параметры станков, мм Модель станка D L l h 3 Условия применимости шлифовальных станков Параметры станков, мм Модель станка D L l h 3 У 12 В 200 500 40 50 3 У 131 М 280 700 50 75 3 М 163 В 280 1400 200 75 Массив условия применимости Исходные данные (параметры детали)

Алгоритм выбора шлифовального станка Dд , L д , l д , hд Да Алгоритм выбора шлифовального станка Dд , L д , l д , hд Да l 40? Да Нет Да L 500? Да 3 У 12 В l 50? Нет L 700? Нет h 75? Да 3 У 131 М Нет L 1400? Нет Да Да Нет l 200? Да Да Да h 50? D 280? Нет h 75? Нет Да 3 М 163 В Нет решения D 200? Нет

Виды типовых решений Локальные Полные Виды типовых решений Локальные Полные

Методы автоматизированного проектирования технологических процессов 1. Метод случайных аналогий основан на использовании готовых решений Методы автоматизированного проектирования технологических процессов 1. Метод случайных аналогий основан на использовании готовых решений на всех уровнях проектирования за счет заимствования существующих единичных технологических процессов. Деталь аналог Техпроцесс на деталь

1. 1. Метод полного заимствования ТП-аналога Начало Выбор правил формирования и формирование поискового предписания 1. 1. Метод полного заимствования ТП-аналога Начало Выбор правил формирования и формирование поискового предписания Поиск множества изделий Da, имеющих идентичный ТП, в базе данных об изделиях Поиск множества ТП аналогов конкретной операции Ta в базе данных о техпроцессах Оценка вариантов и выбор оптимального техпроцесса изготовления изделия d Стоп

1. 2. Метод заимствования ТП-аналога с параметрической настройкой Начало Выбор правил формирования и формирование 1. 2. Метод заимствования ТП-аналога с параметрической настройкой Начало Выбор правил формирования и формирование поискового предписания Поиск множества изделий Da, имеющих идентичный ТП, в базе данных об изделиях Поиск множества ТП аналогов конкретной операции Ta в базе данных о техпроцессах Параметрическая настройка ТП Оценка вариантов и выбор оптимального техпроцесса изготовления изделия d Стоп

1. 3. Метод заимствования ТП-аналога с изменением структуры Начало Адресация изделия d к классам 1. 3. Метод заимствования ТП-аналога с изменением структуры Начало Адресация изделия d к классам (типу, группе) с использованием алгоритмов адресации Поиск множества ТП аналогов конкретной операции Ta в базе данных о техпроцессах Оценка вариантов и выбор эффективных ТП аналогов Корректировка структур ТП аналогов по характеристикам изделия d Оценка вариантов и выбор эффективных структур ТП для изготовления изделия d Параметрическая настройка ТП по свойствам изделия d Оценка вариантов и выбор оптимального техпроцесса изготовления изделия d Стоп

2. Метод анализа Деталь Унифицированный техпроцесс Рабочий техпроцесс 3. Метод синтеза основан на синтезе 2. Метод анализа Деталь Унифицированный техпроцесс Рабочий техпроцесс 3. Метод синтеза основан на синтезе технологических маршрутов и операций. Типизация решений в данном случае выполняется, как правило, на уровне перехода. При этом для каждой поверхности детали производят разделение на промежуточные состояния и выбирают методы их обработки. Разработка технологического маршрута обработки производится не основе анализа размерных связей элементов детали и синтеза схем базирования. Разработка операционной технологии основана на анализе структурных связей в заготовке и детали и синтезе структуры операции.

Информационное обеспечение САПР ТП 1. Справочные таблицы П 1 … Пj … Пm P Информационное обеспечение САПР ТП 1. Справочные таблицы П 1 … Пj … Пm P 1 X 11 … X 1 j … X 1 m … … … Pi Xi 1 … Xij … Xim … … … Pn Xn 1 … Xnj … Xnm … … {Пj} – комплекс параметров применяемости {Рi}– множество типовых решений Хij – характеристика типовых решений

Информационное обеспечение САПР ТП 2. Таблицы решений 2. 1. Односторонние таблицы решений П 1 Информационное обеспечение САПР ТП 2. Таблицы решений 2. 1. Односторонние таблицы решений П 1 X 11 … X 1 j … X 1 m … … … Пi Xi 1 … Xij … Xim … … … Пn Xn 1 … Xnj … Xnm Р 1 Рj … … Рm {Пj} – комплекс параметров применяемости {Рi}– множество типовых решений Хij – характеристические значения параметров применяемости

2. 1. Двусторонние таблицы решений П 1 … П q … П 1 … 2. 1. Двусторонние таблицы решений П 1 … П q … П 1 … П k … П s П l x 11 … x 1 j … x 1 m … … … x q 1 … x qj … x qm … … … x l 1 … x lj … x lm x 11 … x 1 k … x 1 s p 11 … p 1 j … p 1 m … … … … pi 1 … pij … … … pn 1 … pnj x i 1 … x ik … x is … … … x n 1 … x nk … x ns и и … … … pim … … … pnm – первая и вторая части комплекса параметров применяемости – характеристические значения параметров применяемости pij решение

Информационное обеспечение САПР ТП 3. Таблицы соответствий Информационное обеспечение САПР ТП 3. Таблицы соответствий

Информационное обеспечение САПР ТП 4. Логические таблицы соответствий Информационное обеспечение САПР ТП 4. Логические таблицы соответствий

Информационное обеспечение САПР ТП Классификация информации Информация, используемая в САПР ТП Исходная Переменная Условно-постоянная Информационное обеспечение САПР ТП Классификация информации Информация, используемая в САПР ТП Исходная Переменная Условно-постоянная Производная

Программное обеспечение (ПО) САПР ТП ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (ПО) САПР ТП – совокупность машинных программ, Программное обеспечение (ПО) САПР ТП ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (ПО) САПР ТП – совокупность машинных программ, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования и представленных в заданной форме. Программное обеспечение Общесистемное Специальное

Требования, предъявляемые к ПО САПР ТП 1. Эффективность по быстродействию и затратам памяти (экономичность) Требования, предъявляемые к ПО САПР ТП 1. Эффективность по быстродействию и затратам памяти (экономичность) 2. Удобство пользования 3. Степень универсальности 4. Правильность и надежность 5. Открытость (адаптируемость) 6. Сопровождаемость 7. Мобильность (переносимость)

Лингвистическое обеспечение САПР ТП Классификация языков Языки, образующие лингвистическое обеспечение Программирования Управления Проектирования Входные Лингвистическое обеспечение САПР ТП Классификация языков Языки, образующие лингвистическое обеспечение Программирования Управления Проектирования Входные Внутренние Выходные

Лингвистическое обеспечение САПР ТП Преобразование информации в САПР Внутренний язык Входной язык Чертеж Пользователь Лингвистическое обеспечение САПР ТП Преобразование информации в САПР Внутренний язык Входной язык Чертеж Пользователь Подготовка информации Выходной язык Информационная модель САПР Декодирование, обработка, оформление Результат

Лингвистическое обеспечение САПР ТП Схема конструкторско-технологического кода деталей Лингвистическое обеспечение САПР ТП Схема конструкторско-технологического кода деталей

Лингвистическое обеспечение САПР ТП Таблицы кодированных сведений 1) общие сведения о детали 2) сведения Лингвистическое обеспечение САПР ТП Таблицы кодированных сведений 1) общие сведения о детали 2) сведения о заготовке 3) сведения об основных поверхностях детали 4) сведения об особенностях на основных поверхностях Проблемно-ориентированные языки 1) общая характеристика детали и заготовки 2) геометрические и точностные характеристики 3) технические требования

Математическое обеспечение (МО) САПР ТП Математическое обеспечение — совокупность математических методов, математических моделей и Математическое обеспечение (МО) САПР ТП Математическое обеспечение — совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов проектирования, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования Требования, предъявляемые к МО САПР ТП 1. Универсальность 2. Алгоритмическая надежность 3. Точность 4. Затраты машинного времени 5. Используемая память

Классификация математических моделей, используемых в САПР ТП Математические модели, используемые в САПР ТП Структурно Классификация математических моделей, используемых в САПР ТП Математические модели, используемые в САПР ТП Структурно логические (структурные) Табличные Сетевые Перестановочные Функциональные

Табличные модели Деталь d 1 Деталь d 2 Деталь d 3 Табличные модели Деталь d 1 Деталь d 2 Деталь d 3

Граф взаимосвязи переходов 1 2 3 4 5 6 7 8 d 1 1 Граф взаимосвязи переходов 1 2 3 4 5 6 7 8 d 1 1 2 3 4 5 8 d 2 1 2 5 8 d 3 τ1, τ2, …, τ8 операторы (технологические переходы): 1– подрезка торца, 2, 3, 4– точение наружной цилиндрической поверхности, 5– сверление, 6 – зенкерование, 7– зенкование, 8– отрезка

Связи между свойствами поверхностей деталей и операторами (технологическими переходами) i Fj F 1 F Связи между свойствами поверхностей деталей и операторами (технологическими переходами) i Fj F 1 F 2 F 3 F 4 F 5 F 6 F 7 F 8 1 1 0 0 0 0 2 0 1 0 0 0 3 0 0 1 0 0 0 4 0 0 0 1 0 0 5 0 0 1 0 0 0 6 0 0 0 1 0 0 7 0 0 0 1 0 8 0 0 0 0 1

Связи между совокупностями свойств деталей и операторами (технологическими переходами) i 1 1 2 1 Связи между совокупностями свойств деталей и операторами (технологическими переходами) i 1 1 2 1 1 1 3 1 1 0 4 1 1 0 5 1 1 1 6 1 0 0 7 1 0 0 8 1 1 1

Сетевые модели 1 – заготовительная, 2 – протяжная (протягивание базового отверстия), 3 – черновая Сетевые модели 1 – заготовительная, 2 – протяжная (протягивание базового отверстия), 3 – черновая токарная (черновое точение контура колеса зубчатого), 4 – чистовая токарная (чистовое точение контура колеса зубчатого), 5 – зубофрезерная черновая (черновая нарезка зубьев), 6 – зубофрезерная чистовая (чистовая нарезка зубьев), 7 – термическая (объемная закалка), 8 – внутришлифовальная (шлифование базового отверстия), 9 – зубошлифовальная (шлифование зубьев), 9 – зубошевинговальная (шевингование зубьев), 10– притирочная (притирка зубьев), 11 – моечная (мойка детали), 12 – контрольная (контроль технических требований детали)

Связи между свойствами поверхностей детали и операторами технологического процесса i Fj F 1 F Связи между свойствами поверхностей детали и операторами технологического процесса i Fj F 1 F 2 F 3 1 1 1 0 2 1 0 0 3 0 1 0 4 0 1 0 5 0 0 1 6 0 0 1 7 1 1 1 8 1 0 0 9 0 0 1 10 0 0 1 11 1 12 1 1 1

Перестановочные модели P 2 P 1 P 3 P 4 P 5 P 1, Перестановочные модели P 2 P 1 P 3 P 4 P 5 P 1, P 2, …, P 8 – цеха: P 1 – литейный P 2 – кузнечный P 3 – механический P 4 – термический P 5 – механосборочный P 6 – общей сборки P 7 – испытательный P 8 – упаковочный P 6 P 7 P 8

Математическое обеспечение САПР ТП Методы определения припусков 1. Аналитический (дифференциально-аналитический) Rzi-1 — высота шероховатости Математическое обеспечение САПР ТП Методы определения припусков 1. Аналитический (дифференциально-аналитический) Rzi-1 — высота шероховатости неровностей профиля, мкм; Ti-1 – глубина дефектного слоя на предшествующей операции (переходе), мкм; i-1 – векторная сумма пространственных отклонений взаимосвязанных поверхностей обрабатываемой заготовки, полученных на предшествующей операции, мкм; i – векторная сумма погрешностей базирования и закрепления, мкм; k – коэффициент, учитывающий характер припуска (для односторонних припусков k = l, для симметричного: k = 2)

Математическое обеспечение САПР ТП Методы определения припусков Алгоритм расчета припусков и операционных размеров с Математическое обеспечение САПР ТП Методы определения припусков Алгоритм расчета припусков и операционных размеров с использованием дифференциальноаналитического метода 1. Ввод исходной информации. 2. Выбор или назначение технологического маршрута обработки i ой элементарной поверхности. 3. Определение составляющих Rzi-1, Ti-1, i. 4. Расчет минимального припуска Zmin для i ой операции. 5. Определение допусков для соответствующих квалитетов, их верхних и нижних отклонений i ой поверхности для каждой i ой операции. 6. Расчет максимальных, общих и номинальных припусков на все операции технологического процесса обработки i ой поверхности. 7. Расчет минимальных и максимальных размеров обрабатывае мых поверхностей по всем операциям обработки i ой поверхности.

Математическое обеспечение САПР ТП Методы определения припусков 2. Нормативный (опытно-статистический) 3. Интегрально-аналитический токарная получистовая Математическое обеспечение САПР ТП Методы определения припусков 2. Нормативный (опытно-статистический) 3. Интегрально-аналитический токарная получистовая операция Zmin = 1, 52 D 0, 1 – 1, 13; токарная чистовая Zmin = 0, 013 D 0, 5 + 0, 000745 L + 0, 2; полировальная: Zmin = 0.

Алгоритм расчета минимальных операционных припусков и размеров Начало 1 2 Ввод данных 3 Определение Алгоритм расчета минимальных операционных припусков и размеров Начало 1 2 Ввод данных 3 Определение Dmin для последней (k ой) операции: 7 i: = k 6 Определение Dmax для i ой операции: Да 9 4 8 i: = i 1 10 Определение Dmin для i ой операции: i> 1? Определение 5 минимального припуска для (i ой) операции Нет 11 Вывод результатов 12 Конец Расчет величины допуска δi

Математическое обеспечение САПР ТП Алгоритм выбора схемы установки детали 1) jк — жесткость детали, Математическое обеспечение САПР ТП Алгоритм выбора схемы установки детали 1) jк — жесткость детали, достаточная для консольной обработки: D 35 мм; L/dср 5; D = 35 … 65 мм; L/dср 3, 3; D > 65 мм; L/dср 2, 2, где D – наибольший диаметр, dср – приведенный средний диаметр; L – длина. 2) jц — жесткость детали, которая требует двухопорной установки: D 35 мм; L/dср 10; D > 35 мм; L/dср < 15; 3) jл — жесткость детали, которая требует при обработке введения дополнительных опор, например в виде люнетов: L/dср = 15 … 25.

Математическое обеспечение САПР ТП Таблица выбора схемы установки детали для токарных операций Математическое обеспечение САПР ТП Таблица выбора схемы установки детали для токарных операций

Математическое обеспечение САПР ТП Автоматизация проектирования переходов 1) выбор допустимых способов выполнения перехода; 2) Математическое обеспечение САПР ТП Автоматизация проектирования переходов 1) выбор допустимых способов выполнения перехода; 2) определение типоразмеров режущего, инструмента; 3) определение типоразмеров вспомогательных инструментов; 4) определение типоразмеров измерительных инструментов; 5) определение допустимых вариантов структуры перехода; 6) расчет режимов резания и определение основного времени для каждого варианта; 7) определение времени выполнения вспомогательных приемов для каждого варианта структуры перехода; 8) выбор структуры перехода и элементов СПИД; 9) формирование описаний перехода для записи в технологическую карту.

Методическое обеспечение (МО) САПР ТП Основные виды документов, входящих в состав МО САПР ТП Методическое обеспечение (МО) САПР ТП Основные виды документов, входящих в состав МО САПР ТП 1. Ведомость эксплуатационных документов. 2. Комплект эксплуатационных документов методического обеспечения: а) общее описание САПР; б) инструкция по эксплуатации комплекса средств автоматизированного проектирования. 3. Комплект эксплуатационных документов технического обеспечения: эксплуатационные и конструкторские документы. 4. Комплект эксплуатационных документов программного обеспечения: а) общее описание; б) руководство системного программиста; в) руководство программиста; г) описание языка; д) руководство по техническому обслуживанию; е) формуляр.

Организационное обеспечение САПР ТП Уровни Аспекты Международный Административный Государственный Республиканский Объединения Правовой Предприятия Материального Организационное обеспечение САПР ТП Уровни Аспекты Международный Административный Государственный Республиканский Объединения Правовой Предприятия Материального обеспечения Структурного подразделения Кадровый

Системы автоматизированного программирования (САП) Классификация САП 1. По назначению. 2. По области применения 3. Системы автоматизированного программирования (САП) Классификация САП 1. По назначению. 2. По области применения 3. По степени автоматизации 4. По ориентации на использование определенного типа ЭВМ 5. По способу задания входной информации 6. По режиму автоматизированной разработки УП

Системы автоматизированного программирования (САП) Язык управления заданиями Монитор Входной язык препроцессора Входной язык процессора Системы автоматизированного программирования (САП) Язык управления заданиями Монитор Входной язык препроцессора Входной язык процессора Библиотека препроцессоров Библиотека процессоров База данных Системная сервисбиблиотека Библиотека постпроцессоров Данные на языке CLDATA

Системы автоматизированного программирования (САП) Показатели уровня САП 1. Уровень автоматизации 2. Адаптируемость 3. Надежность Системы автоматизированного программирования (САП) Показатели уровня САП 1. Уровень автоматизации 2. Адаптируемость 3. Надежность 4. Оперативность

САПР РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ (САПР РИ) Формирование множества кинематических схем резания Выбор оптимальной схемы резания САПР РЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ (САПР РИ) Формирование множества кинематических схем резания Выбор оптимальной схемы резания Формирование множества схем конструкций их конструктивных элементов Выбор оптимальной схемы конструкции Формирование множества конструкторских решений отдельных частей и элементов конструкции Режущая часть Крепежноприсоединительная часть Корпусная часть Механизм крепления Механизм регулирования Формирование возможных сочетаний основных частей и элементов конструкции Выбор оптимальной конструкции инструмента Расчет геометрических параметров инструмента Подготовка информации для вычерчивания инструмента

САПР приспособлений База данных Библиотека программных модулей Программный комплекс для ЭВМ Описание обрабатываемой детали САПР приспособлений База данных Библиотека программных модулей Программный комплекс для ЭВМ Описание обрабатываемой детали и операции Синтез конструкций Спецификация конструкции Маршрутные карты Ведомость покупных изделий … Составление спецификаций Формирование чертежей Сборочный чертеж приспособления Рабочие чертежи деталей Технологическое проектирование Файл для АСУП Подготовка программ для станков с ЧПУ УП для станка с ЧПУ Директивы конструктора

Оптимизация технологических процессов Схема алгоритма процесса проектирования Начало Определение цели проектирования Выбор варианта решения Оптимизация технологических процессов Схема алгоритма процесса проектирования Начало Определение цели проектирования Выбор варианта решения задачи Синтез Построение математической модели Исследование модели (оптимизация) Анализ результатов Нет Цель достигнута? Да Конец Принятие решения

Оптимизация технологических процессов Методы оптимизации Аналитические Рекурсивные Итерационные Линейного программирования Стохастические Нелинейного программирования Оптимизация технологических процессов Методы оптимизации Аналитические Рекурсивные Итерационные Линейного программирования Стохастические Нелинейного программирования

Постановка задачи оптимизации технологических процессов 1. Критерий (критерии) оптимальности ТП. 2. Целевая функция. 3. Постановка задачи оптимизации технологических процессов 1. Критерий (критерии) оптимальности ТП. 2. Целевая функция. 3. Система ограничений. 4. Четко определенные входные, выходные и внутренние параметры. 5. Управляемый (варьируемый) параметр или управляемые (варьируемые) параметры, которые выделяются из числа внутренних параметров.

Оптимизация технологических процессов Выбор критериев оптимальности 1. Экономические 2. Технико-экономические 3. Технологические 4. Эксплуатационные Оптимизация технологических процессов Выбор критериев оптимальности 1. Экономические 2. Технико-экономические 3. Технологические 4. Эксплуатационные 5. Прочие

Оптимизация технологических процессов Выбор технических ограничений x 1 x 2 … xn v 1 Оптимизация технологических процессов Выбор технических ограничений x 1 x 2 … xn v 1 y 1 v 2 y 2 … vp ТП … ym Выходные параметры Входные и возмущающие параметры Технологические параметры

Оптимизация технологических процессов Виды оптимизации технологических процессов 1. Структурная оптимизация … Выбор вида заготовки Оптимизация технологических процессов Виды оптимизации технологических процессов 1. Структурная оптимизация … Выбор вида заготовки Выбор планов обработки Выбор схем базирования … Множество вариантов ТП

Оптимизация технологических процессов Структурная оптимизация технологических процессов А) отбор рациональных вариантов проектных решений на Оптимизация технологических процессов Структурная оптимизация технологических процессов А) отбор рациональных вариантов проектных решений на каждом уровне проектирования Рациональные варианты

Структурная оптимизация технологических процессов Б) предпроектная оптимизация Типовые решения Параметр применяемости x 1 Характеристические Структурная оптимизация технологических процессов Б) предпроектная оптимизация Типовые решения Параметр применяемости x 1 Характеристические значения параметра применяемости Решения Себестоимость х11 х12 х13 х14 х15 у1 20 0 0 1 1 0 у2 40 1 0 0 у3 20 0 0 1 1 0 у4 40 0 1 1 у5 60 0 0 1 1 0 у6 30 1 0 0 у7 40 0 1 1 у8 50 0 1 1 0 0

Структурная оптимизация технологических процессов Б) предпроектная оптимизация С у5 60 у8 40 30 у2 Структурная оптимизация технологических процессов Б) предпроектная оптимизация С у5 60 у8 40 30 у2 у8 у4 50 у4 у5 у4 , у7 у6 у1 , у3 20 у4 , у7 у1 , у3 х14 Линия наименьшей себестоимости 10 х11 х12 х15 х1

Структурная оптимизация технологических процессов В) оценочные матрицы Параметр применяемости x 1 Типовые решения Характеристические Структурная оптимизация технологических процессов В) оценочные матрицы Параметр применяемости x 1 Типовые решения Характеристические значения параметра применяемости х11 х12 х13 х14 х15 у1 0 0 20 20 0 у2 40 0 0 у3 0 0 20 20 0 у4 0 40 40 у5 0 0 60 60 0 у6 30 0 0 у7 0 0 0 40 40 у8 0 50 50 0 0

Понятие о жизненном цикле изделия (ЖЦИ) Структура ЖЦИ машиностроения Утилизация после использования Техническая помощь Понятие о жизненном цикле изделия (ЖЦИ) Структура ЖЦИ машиностроения Утилизация после использования Техническая помощь в обслуживании Маркетинг Разработка конструкции изделия Материально-техническое обеспечение ТПП Потребитель (заказчик) Изготовитель (поставщик) Производство Контроль и испытания Упаковка и хранение Монтаж и эксплуатация Реализация

CALS-технологии Построение единой интегрированной модели изделия Другие типы геометрических моделей Геометрическая модель. Тип 1 CALS-технологии Построение единой интегрированной модели изделия Другие типы геометрических моделей Геометрическая модель. Тип 1 Чертеж изделия Технологический процесс изготовления е ки с че ры ми ет о м он ра Эк па Общая модель Физические свойства План выпуска изделия Другие типы моделей

Системы автоматизации, использующиеся на различных этапах ЖЦИ САЕ — Computer Aided Engineering (автоматизированные расчеты Системы автоматизации, использующиеся на различных этапах ЖЦИ САЕ — Computer Aided Engineering (автоматизированные расчеты и анализ) CAD — Computer Aided Design (автоматизированное проектирование изделий) САМ — Computer Aided Manufacturing (автоматизированная технологическая подготовка производства) САРР — Computer Aided Process Planning (автоматизированное проектирование технологических процессов) СААР — Computer Aided Assembly Planning (автоматизированное проектирование процессов сборки) PDM — Product Data Management (управление проектными данными о продукте (изделии)) PLM — Product Life Cycle Management (управление жизненным циклом изделия) ERP — Enterprise Resource Planning (планирование и управление предприятием) MRP-2 — Manufacturing (Material) Requirement Planning (планирование производства)

Системы автоматизации, использующиеся на различных этапах ЖЦИ MES — Manufacturing Execution System (производственная исполнительная Системы автоматизации, использующиеся на различных этапах ЖЦИ MES — Manufacturing Execution System (производственная исполнительная система) SCM — Supply Chain Management (управление цепочками поставок) SCADA — Supervisory Control And Data Acquisition (диспетчерское управление производственными процессами) CNC — Computer Numerical Control (компьютерное числовое управление) CRM — Customer Relationship Management (управление взаимоотношениями с заказчиками) S&SM — Sales and Service Management (управление продажами и обслуживанием) СРС — Collaborative Product Commerce (совместный электронный бизнес)

Информационная структура компьютеризированного интегрированного производства ERP, MRP-2 Уровень планирования Уровень проектирования Заказы на конструирование Информационная структура компьютеризированного интегрированного производства ERP, MRP-2 Уровень планирования Уровень проектирования Заказы на конструирование CAD Загрузка оборудования Графика CAPP ТП CAM УП ЧПУ Заказы Уровень управления База данных УП ЧПУ Данные качества Управление ячейкой Оборудование с ЧПУ Поток материалов MES, SCADA

Современные отечественные САПР ТП 1. КОМПАС-Автопроект 2. (разработчик – компания «Аскон» , г. Санкт-Петербург) Современные отечественные САПР ТП 1. КОМПАС-Автопроект 2. (разработчик – компания «Аскон» , г. Санкт-Петербург) 2. T-FLEX (разработчик – ЗАО «Топ Систем» , г. Москва). 3. Technologi. CS (разработчик – компания CSoft Development (в прошлом – Consistent Software), г. Москва) 4. Техно. Про (разработчик – корпорация «Вектор-Альянс» , г. Москва) 5. Тech. Card (разработчик – НПП «Интермех» , г. Минск)