Материал: Тезисы региональной научно-технической конференции. Федорков Е.Д., Чекменев А.Н

Библиотека после компиляции представляет собой исполняемый системой Компас-3D 5.11 файл формата *.rtw. Для запуска библиотеки необходимо указать путь к расположению файла в менеджере библиотек системы Компас, а затем активизировать ее. В результате активации откроется окно интерфейса для ввода исходных параметров, а по окончании диалога с пользователем формируются файлы результата.

Воронежский государственный технический университет

УДК 621.7

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ ВЫБОРА ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА САПР ТП

В.А. Рыжков, А.Ю. Верещагин, Е.Д. Федорков

Целью проектирования является разработка подсистемы выбора измерительного инструмента, работающая в составе САПР технологических процессов методом анализа.

Актуальность разработанной подсистемы связана с внедрением на ведущих промышленных предприятиях гибких производственных систем, которые в свою очередь, дают наилучший результат при использовании САПР. Так же внедрение САПР на производстве приводит к сокращению финансовых и временных затрат и повышению качества выпускаемой продукции.

В ходе разработки, к программной системе предъявлялись следующие требования: работа подсистемы под управлением интерфейса САПР ТП, наличие интегрированной базы данных Microsoft Access, содержащей технологические ресурсы подсистемы, автономный режим работы в сочетании с возможностью работы подсистемы в составе системы, представление исходной и результирующей информации в формализованном виде.

В ходе анализа решаемой задачи были выделены следующие этапы ее решения:

- создание массива обозначений инструмента;

- установление ключа записи в обозначении инструмента;

- реализация алгоритмизированного выбора таблиц инструмента.

Массив обозначений инструмента целесообразно представлять в следующем виде:

Таблица 1 – массив обозначений инструмента.

Массив предназначен для выбора инструмента по различным параметрам.

Состав ключа записи

Х ХХ ХХХ Х

ПОРЯДКОВЫЙ № УСЛ. НАЧИНАЯ С 0 НОМЕР СТРОКИ ТАБЛИЦЫ

НОМЕР ТАБЛИЦЫ

Номера таблиц инструмента распределены следующим образом:

1-150 - режущий инструмент;

151-200 – вспомогательный инструмент;

201-250 – приспособления;

251-300 – измерительный инструмент;

301 - таблица прямого доступа приспособления;

302 - таблица прямого доступа режущего инструмента;

303 - таблица прямого доступа вспомогательного инструмента;

304 - таблица прямого доступа измерительного инструмента;

305 - таблица смазочно-охлаждающей жидкости.

Языковой код - ставится внутрисистемный языковой код, величина которого влияет на выбор инструмента.

Код условия – ставится код условия сравнении. Если код условия равен 0, то величина указанного языкового кода нужна (запоминается) для выбора другого инструмента по другим таблицам.

Параметр – ставится величина размера указанного языкового кода или системный код оборудования, код операции и т.п., который сравнивается с конкретными условиями.

Существуют также правила и в обозначении инструмента.

Ключ массива состоит из ключа записи инструмента массива ин и номера строки обозначения инструмента.

Обозначение инструмента – берется согласно ГОСТ или СТП.

Запись обозначения инструмента начинается с 1-ой строки. В случае необходимости код инструмента будет проставляться в нулевой строке.

В обозначении инструмента может стоять знак «U», который обозначает, что этот инструмент должен печататься в маршрутной карте в графе «оборудование». Это относится к разметочным и контрольным плитам. Если обозначение инструмента записывается в несколько строк, то знак «U» ставится перед каждой строкой.

Алгоритмизированный выбор таблиц инструмента используется тогда, когда для одного перехода осуществляется выбор двух и более номеров таблиц или при изменяемых условиях выбора, номер таблицы проставляется в графе «Параметр».

Х ХХХ ХХ ХХХ

НОМЕР СТР. УСЛОВИЯ ВКЛ.

00

КОД ПЕРЕХОДА

Если в строке с номером таблицы заполнена графа языкового кода, то это означает, что выбор инструмента должен осуществляться по этому коду, а не по указанному в таблице.

В графе «Параметр» возможна постановка таблицы прямого доступа со строкой (например 301006) или ключ переадресации при заполнении этой строки в графе «Языковой код» кодом 103.

Номер таблицы вспомогательного инструмента – могут стоять номера таблиц вспомогательного инструмента №151-200, 300 (прямой доступ для вспомогательного инструмента), №500.

Номер таблицы измерительного инструмента – могут стоять номера таблиц измерительного инструмента №251-300, №304 (прямой доступ для измерительного инструмента), №500.

Во всех случаях для инструмента рядом с номером таблицы прямого доступа всегда стоит трехзначный номер строки.

Например: 302001 – читается, как 1-ая строка из таблицы №302.

Запись, обозначается таблицей и 3-х значным кодом, обозначается, что выбор инструмента происходит из указанной таблицы с ограничением по этому коду, имеющемуся в таблице. Например: 252022 обозначает выбор штангенциркуля без учета класса точности (код 22).

Таким образом, построенные по вышеперечисленным правилам, таблицы технологических ресурсов, в сочетании с реализованными алгоритмами автоматизированного выбора таблиц, позволят реализовать подсистему выбора измерительного инструмента, надежно работающую в составе системы САПР ТП методом анализа.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ СВЕРЛЕНИИ

Е.А. Востриков, Н.Н. Свиридова, Е.Д. Федорков

Цель программы - осуществить расчет режимов резания при сверлении, тем самым облегчить труд технологам и ускорить процесс технологического проектирования.

Функции, осуществляемые подсистемой режимов резания при сверлении, можно разделить на три группы: обеспечения, проектирования, управления.

1) Функции обеспечения отвечают за ввод исходных данных, их контроль и вывод результатов на экран. Функции обеспечения включают также информационно-поисковые функции, которые реализуют хранение информационного обеспечения и коррекцию баз данных.

2) Функции проектирования решают непосредственно задачи расчета оптимальных режимов резания: скорости, подачи, частоты вращения шпинделя и глубины резания.

3) Функции управления – обеспечивают взаимосвязь между блоками подсистемы, реализующими функции проектирования и обеспечения.

Входными данными для работы программы являются: вид обработки, обрабатываемый материал, материал инстру-мента, группа подач, параметры отверстия, параметры обору-дования. У каждого поля - свое наименование, которое одновременно является и подсказкой пользователю: что и где нужно вводить для корректной работы подсистемы.

Вид обработки, обрабатываемый материал, материал инструмента (режущей части) и группу подач следует выбрать из предложенного программой списка. Таким же образом следует выбрать параметры оборудования. Далее производит-ся расчет режимов резания при нажатии кнопки «Расчёт», в результате чего появляется окно с результатами расчёта. Для сохранения результатов расчёта необходимо в окне результатов нажать клавишу «Сохранить», в результате чего данные сохранятся в файле корневого каталога.

При нажатии кнопки “ОК” происходит возврат к предыдущему окну, где вновь можно выбирать и вводить параметры и увидеть полученный результат.

Подсистема расчета режимов резания работает в диалоге с оператором, так как ряд исходных данных она не может получить ни от одной подсистемы, отработавшей до нее. В качестве информационного обеспечения системы выбрана СУБД Paradox 7. Данный выбор объясняется удобством работы с данной СУБД, ее надежностью, распространенностью

Модульный принцип организации построения подсистем при допустимом расширении рамок проектирования позволяет наращивать САПР ТП МО.

Программный модуль расчета режимов резания при сверлении встраивается в подсистему расчета режимов резания, а затем и в систему САПР ТП МО, и передаёт параметры режимов резания для последующего расчета норм времени в подсистему нормирования, а также данные для заполнения операционной карты в подсистему документирования.

Подсистема расчета режимов резания при сверлении предназначена для эксплуатации на машиностроительных заводах и других металлообрабатывающих предприятиях любых отраслей, в проектных организациях, научно-производственных объединениях и других предприятиях, на которых ведется проектирование технологических процессов механической обработки деталей машин.

Подсистема является частью САПР ТП, которая может применяться на этапе технологической подготовки производства при проектировании новых технологических процессов, а в действующем производстве – при усовершенствовании технологических процессов путем анализа и сравнения уровня режимов резания и норм времени разных вариантов.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОДСИСТЕМЫ РАСЧЕТА РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОЧЕНИИ

Д.А. Востряков, Н.Н. Свиридова, Е.Д. Федорков

Разработка подсистемы начиналась с разработки ее функциональной модели, которая позволяет определить взаимосвязь решаемых задач и базовых компонентов САПР. Подсистема расчета режимов резания при точении должна на основе поступающих, на вход исходных данных организовать процесс расчета режимов резания при точении на основе эмпирических формул, а также сформировать выходной файл с результатами работы модуля для дальнейшего использования этой информации подсистемой документирования. Обмен информационными потоками необходимо осуществлять посредствам базы данных в формате удобном разработчику и пользователю.

Количество вводимой информации (входной информации), необходимой для решения задачи расчета режимов резания при точении, определяется нормативной базой.

Выходными данными в подсистеме являются рассчитанные режимы резания на технологический переход. В расчет режима резания по каждому переходу входит определение: t-глубины резания, мм; S0 или Sм-осевой или минутной подачи, мм/об или мм/мин; Vр-скорости резания, м/мин. Глубину резания рекомендуется назначать равной величине припуска, снимаемого на данном переходе (обработка в один проход). Обработка за 2-3 прохода может встретиться на черновых операциях, при удалении напусков, когда значительная глубина резания (свыше 3-5 мм) невозможна по прочности режущего инструмента или мощности станка.

Подача режущего инструмента обычно ограничивается на чистовых операциях требуемой величиной шероховатости (S0=0,05-0,1 мм/об), на черновых - прочностью механизма подачи станка (S0=0.7-1.5 мм/об). Чем выше подача, тем выше производительность обработки.

Скорость определяет производительность как и подача. Назначается максимально возможной, но сильно ограничивается периодом стойкости инструмента между переточками. Нормативной считается стойкость в 45 мин машинного времени резания. При чистовой обработке и требованиях к высокой точности (6-7 квалитет) стойкость может быть увеличена до 60 и даже 90 мин.

Исходными данными для расчета являются материал детали и состояние заготовки (прочность, твердость материала), материал режущей части инструмента, тип режущего инструмента и иногда вид оборудования.

Далее определяется скорость резания Vр. Чаще всего она рассчитывается по формуле: Vр=Сv*Kм*K/(Tm*tx*Sy), где Сv - константа, определяемая для стандартных условий обработки; T - период стойкости, m - показатель степени; t - период стойкости, x - показатель степени; S - период стойкости, y - показатель степени; Kм- поправочный коэффициент на материал детали; K=K1* K2***Kn - поправочные коэффициенты .

После выделения функций подсистемы, определения знаний для реализации и входных и выходных данных подсистемы, можно описать действия, которые выполняет подсистема:

1. Производить первоначальный выбор вида точения: обтачивание, растачивание подрезка торца, подрезка паза отрезка.

2. Производить обработку входной информации об обрабатываемом материале заготовки, пределе прочности и модуле упругости и состоянии поверхности.

3. Производить обработку входной информации об используемом инструменте, паспортных данных станка, его производительности и способе крепления детали в станке после расчета соответствующих параметров другими подсистемами.

4. На этапе получения данных о схеме базирования производится вычисление приведенного диаметра и глубины резания.

5. Формировать ограничения на целевую функцию для процесса оптимизации.

6. Производить расчет оптимальной скорости резания, подачи и частоты вращения шпинделя.

7. Проводить соответствия рассчитанных параметров с паспортными данными станка, и производить необходимую корректировку.

8. На всем этапе работы алгоритма работы предусмотрено обращение к массиву ТП для получения данных и передачи результатов расчетов.

Взаимосвязь данных в подсистеме расчета режимов резания при работе в системе осуществляется выбором в процессе расчета необходимых данных о геометрических особенностях обрабатываемой детали из массива ТП в расчетный модуль, а результаты работы подсистемы, необходимые для обмена с подсистемой формирования переходов, заносятся также в массив ТП и представляют собой обменные данные подсистемы.

При автономной работе подсистемы вся необходимая информация загружается из внутренней базы данных, состоящей из 4 таблиц, не связанных между собой.

Взаимодействие пользователя происходит посредством специально разработанного дружественного интерфейса, который обеспечивает интеллектуальную поддержку.

В настоящее время расчет и управление режимами резания относят к основным направлениям автоматизации выбора технологических схем, повышающих эффективность САПР ТП.

Воронежский государственный технический университет

ПОДСИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПЛАНИРОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ ГИБКИХ ДИСКРЕТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Ю.С. Скрипченко, Д.А. Григорьев, А.И. Бобров

Подсистема автоматизированного проектирования планировочных решений предназначена для автоматизации метода разработки планировочных решений при помощи темплетов. Этот метод обеспечивает быстрое выполнение планировочных решений, их сравнение и выбор оптимального. Темплет представляет собой изделие, являющееся двухразмерным изображением предмета (технологического оборудования) в виде упрощенной ортогональной проекции в установленном масштабе. Такое изображение для конкретного модели технологического оборудования обычно содержится в его паспорте.

Для того чтобы автоматизировать проектирование планировочных решений с применением темплетов, необходимо иметь средства и способы, с помощью которых можно было бы применить эти средства для реализации указанного метода на ЭВМ.

В настоящее время существует множество систем, используемых для автоматизации чертежно-конструкторских работ и выпуска соответствующей проектной документации (чертежей, спецификаций и т.д.). Одной из таких систем является САПР «КОМПАС». Особенностью данной системы является возможность расширения функциональности с помощью создания прикладных библиотек, представляющих собой особым образом оформленные библиотеки динамической компоновки и использующих предоставляемый системой программный интерфейс (API – Application Programming Interface). Для создания таких прикладных библиотек может быть использована любая система разработки приложений для операционных систем Microsoft Windows, позволяющая создавать библиотеки динамической компоновки (DLL – Dynamic Link Libraries). В качестве такой системы целесообразно использовать среду быстрой разработки приложений Borland Delphi 6, поскольку эта система позволяет значительно снизить трудоемкость разработки прикладной библиотеки за счет уменьшения затрат времени на создание графического интерфейса пользователя и организацию работы с базами данных.

В системе «КОМПАС» для представления графической и текстовой информации (чертежей, спецификаций и т.д.) используется несколько специальных форматов файлов (документов). В частности, для представления чертежей стандартных форматов, оформленных в соответствии с требованиями ЕСКД, используется формат «Лист чертежа» (файлы с расширением .cdw), а для представления произвольной графической информации – формат «Фрагмент чертежа» (файлы с расширением .frw).

Поскольку темплет представляет собой двухразмерное изображение предмета в виде ортогональной проекции, то для представления его представления целесообразно использовать формат «Фрагмент чертежа». Формат «Фрагмент чертежа» предоставляет возможность представления графической информации на различных слоях, обеспечивая, таким образом, управление отображением различных элементов, расположенных на разных слоях. Эту особенность целесообразно использовать для представления различных элементов темплетов технологического оборудования. К таким элементам относятся габаритный контур оборудования в положении покоя, контуры подвижных частей, выходящих за пределы габаритного контура в положении покоя, место обслуживания, места подвода сред и другие. Расположение этих элементов на соответствующих слоях предоставляет возможность скрывать одни элементы и отображать другие, что, естественно, сказывается на повышении эффективности проектирования планировочного решения. Управлять отображением различных слоев возможно, как и в интерактивном режиме при работе с системой, так и программно, используя соответствующие функции программного интерфейса системы «КОМПАС».

Известно, что при проектировании планировочных решений кроме общих вопросов размещения технологического оборудования решается, в частности, и задача соблюдения нормативных расстояний между оборудованием, оборудованием и конструктивными элементами здания (стен, колонн) при различных вариантах их взаимного расположения. Использование слоев позволяет эффективно решить эту задачу. Для этого, кроме основных элементов темплета технологического оборудования, расположенных на соответствующих слоях фрагмента чертежа, необходимо создать с помощью специальных функций программного интерфейса дополнительные слои, расположив на них соответствующие контуры зон контроля нормативных расстояний. Управление отображением этих слоев позволяет визуально контролировать соблюдение норм расстояний. Кроме того, использование специальных функций программного интерфейса и алгоритмов (например, алгоритмов вычисления пересечений контуров зон контроля расстояний с контролируемыми объектами), позволяет программно осуществлять более точный контроль норм расстояний.