Содержание к диссертации
Введение
Обозначения и сокращения 11
1 Состояние проблемы кодирования конструкторско технологической информации 17
1.1 Кодирование информации при автоматизации проектирования технологических процессов 17
1.2 Методика В. Д. Цветкова 18
1.3 Система кодирования, описанная Б. С. Падуном 23
1.4 Методика, предложенная В. Г. Старостиным, В. Е. Лелюхиным 28
1.4.1 Модель геометрической структуры детали 28
1.4.2 Описание и ввод исходной информации системы «ПРОБА» 30
1.5 Методики кодирования исходной информации, описанные Н. М. Капустиным 32
1.6 Методика, описанная А. И. Кондаковым 39
1.7 Методика кодирования и первичнойюбработки входящей информации, представленная Г. К. Горанским, Э. И. Бендеревой 42
1.7.1 Краткое описание подсистемы кодирования и первичной обработки входящей информации 42
1.7.2 Входящая информация в КАС ТІШ «ТЕХНОЛОГ»... 42
1.7.3 Таблица кодированных сведений о машиностроительных деталях 45
1.7.4 Требования к технологической классификации деталей : 49
1.7.5 Структура конструкторско-технологического кода... 50
1.8 Примеры методик, рассмотренные С. Н. Корчаком и др 1.8.1 Кодировочные ведомости. 53
1.8.2 Специальный формализованный язык 57
1.8.3 Система, разработанная в научно--производственном объединении «Кислородмаш» 60
1.9 Методика Б. Е. Челищева, И. В. Бобровой, А. Гонсалеса-Сабатера 62
1.9.1 Группы поверхностей. 62
1.9;2 Описание алгоритмического процесса формирования контура поверхности. 64
1.9.3 Система комплексной автоматизации технологической подготовки производства. 65
1.10 Методика, предложенная В. В Кузьминым, А. Г. Схиртладзе 67
1.10.1 Язык описания машиностроительной детали 68
1.10.2 Двухуровневая модель машиностроительной детали 69
1.10.3 Кодирование параметров качества детали 70
1.11 Методики, используемые в современных СИСТемаХ САПР
1.12 Выводы 74
2 Теоретические исследования, связанные с формализацией этапа подготовки и.кодирования конструкторскогтехнологической информации . 80
2.1 Место, занимаемое этапом подготовки и кодирования конструкторско-технологической информации в процессе проектирования технологического процесса 80
2.2 Информационные семантические системы . 83
2.2. Г Объект, первичная, вторичная семантическая информация 83
2.2.2 Семантические операции.
2.3 Таблицы кодированных сведений (ТКС) информации о детали 89
2.3.1 Анализ информации, содержащейся в чертеже детали 89
2.3.2 Геометрическая модель детали (ГМД) и заготовки (ГМЗ) 91
2.4 Конструкторско-технологический код (КТК) детали 98
2.5 Сравнение предлагаемой методики с системой «Кислородмаш» 108
2.6 Информационная связь между ТКС и КТК 109
2.7 Выводы 111
3 Формализация и алгоритмизация информационной связи перехода от ТКС к КТК 113
3.1 Общая схема заполнения кода КТК 113
3.2 Номер поверхности 114
3.3 Вид поверхности... 115
3.4 Количество ступеней обработки поверхностей. 118
3.5 Номер сектора детали 130
3.6 Ранг поверхности 135
3.7 Локальный номер поверхности в совокупности поверхностей и количество поверхностей в совокупности поверхностей. 139
3.8 Номер совокупности поверхности 147
3.9 Количество совокупностей определенного ранга, образующих сектор детали.. 1 3.10 Обозначение поверхности, на которой вырезана кодируемая поверхность 153
3.11 Выводы 155
Численные исследования разработанных алгоритмов формирования КТК по ТКС 157
4.1 Ввод данных в ЭВМ 157
4.2 Расчет на ЭВМ, получение результатов для детали «Втулка» 158
4.3 Расчет на ЭВМ, получение результатов для детали «Корпус» 173
4.4 Расчет на ЭВМ, получение результатов для модели с обработкой поверхности пятого ранга 179
4.5 Время составления кода КТК для частично формализованного и формализованного ТП 182
4.6 Выводы 187
5 Практическое применение результатов исследований и рекомендации 188
5.1 Основные этапы проектирования плана технологического процесса механической обработки с использованием формализации кодирования КТК детали 188
5.2 Разработка системы общих правил моделирования маршрута технологического процесса 190
5.3 Формализация и алгоритмизация моделирования маршрута технологического процесса с применением ЭВМ 198
5.4 Анализ маршрута технологического процесса, предложенного ЭВМ 200
5.5 Рекомендации по применению конструкторско-технологического кодирования 203
5.6 Выводы 203
5.7 Публикации результатов исследований : 204
Общие выводы 208
Список используемых источников
- Модель геометрической структуры детали
- Двухуровневая модель машиностроительной детали
- Информационные семантические системы
- Разработка системы общих правил моделирования маршрута технологического процесса
Введение к работе
Актуальность темы. Процесс производства складывается из технических, технологических, экономических, организационных факторов, познание закономерностей которых обеспечивает повышение эффективности производства и качества выпускаемой продукции. Технология машиностроения изучает эти факторы и закономерности их действие в процессе производства. Формализация и математическое моделирование технологических процессов, в частности, технологических процессов механической обработки, является необходимым условием выявления и изучения этих закономерностей, понимание которых позволяет сократить сроки проектирования, облегчить труд технолога и получить оптимальные варианты проектируемых технологических процессов. В области формализации и математического моделирования технологических процессов механической обработки имеются значительные научные результаты, однако в настоящее время работа современных систем проектирования технологических процессов механической обработки во многом ориентирована на использование прототипов или аналогов технологических процессов, разработанных «вручную». При этом, для повышения производительности и качества проектирования, процесс проектирования технологических процессов механической обработки должен включать параллельно выполняемый процесс моделирования и анализа технологического процесса, предназначенный для выявления рациональных вариантов технологического процесса с последующим выбором оптимального, что выполняется в редких случаях.
Основная причина сложившегося положения в том, что формализация и математическое моделирование технологических процессов механической обработки выполнены, главным образом, для этапов синтеза маршрута технологического процесса и последующих расчетов, но подготовка исходных данных для этих этапов остается не формализованной. Синтез маршрута технологического процесса механической обработки осуществляется на базе типовых правил с применением информационной модели детали, требующей кодирования на языке конструкторско-технологического кода (КТК). При выявлении классификационных признаков КТК от проектировщика требуется выполнить очень трудоемкую, требующую высокой квалификации – знания языка кодирования, – и в тоже время рутинную работу – преобразовать исходную информацию (чертеж детали и заготовки) на основе формальных правил в код. Время кодирования сопоставимо с временем, затрачиваемым на «ручную» разработку технологического процесса, или поиск и доработку прототипа.
В то же время сведения о детали и заготовке наиболее просто описываются с помощью информационной модели в виде таблиц кодированных сведений (ТКС), при заполнении которых требуется только упорядочить и перенести исходную информацию с чертежа и другой документации в таблицы.
В связи с чем, актуальным является решение задачи формализации начального этапа проектирования – подготовки и кодирования конструкторско-технологической информации с целью исключения «ручного» преобразования информации чертежа, представленной в виде ТКС, в информацию в виде КТК, что позволит повысить эффективность технологического проектирования и обеспечит возможность оперативного проведения моделирования и анализа технологических процессов.
Цель работы. Сокращение длительности проектирования маршрута механической обработки на основе формализации этапа подготовки и кодирования исходной конструкторско-технологической информации.
Методы исследований. Работа выполнялась в соответствии с научными основами технологии машиностроения, принципами технологической подготовки производства, теории информационных семантических систем. Моделирование и обработка данных производилась с применением ЭВМ.
Научная новизна работы состоит в выявлении и формализации, на основе семантического подхода, информационных связей между информацией о детали и заготовке типа тел вращения, представленной в виде геометрических моделей и таблиц кодированных сведений, и конструкторско-технологическим кодом,
т.е. информацией, используемой при синтезе маршрута, моделировании и анализе технологического процесса механической обработки, что позволяет сократить время и повысить качество технологической подготовки производства.
На защиту выносятся:
- методика повышения эффективности проектирования маршрута технологического процесса механической обработки на основе параллельного моделирования с формализацией этапов подготовки и кодирования конструкторско-технологической информации;
- подход к формализации подготовки и кодирования конструкторско-технологической информации для моделей деталей типа тел вращения, заключающийся в представлении подготовки и кодирования как процесса формирования первичной семантической информации и преобразования ее во вторичную;
- методика формализации и алгоритмы преобразования конструкторско-технологической информации на основе выявления информационной связи между таблицами кодированных сведений и конструкторско-технологическим кодом;
- результаты численных исследований разработанных алгоритмов и программы для ЭВМ;
- рекомендации по использованию методики формализации преобразования конструкторско-технологической информации при технологической подготовке производства.
Практическая ценность работы:
- создание методической базы кодирования сведений о детали и заготовке, сокращающей время на технологическую подготовку производства;
- возможность дополнения традиционных методов получения кодированного описания детали;
- применение результатов исследования для формирования проектных решений при подготовке производства.
Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены в учебный процесс при изучении дисциплины «Математическое моделирование процессов в машиностроении» на кафедре «Технология машиностроения» Омского государственного технического университета при подготовке инженеров по специальности 151001 – «Технология машиностроения». По результатам исследований получены рекомендации к внедрению результатов научно-исследовательской работы на ФГУП ОМО им. П.И. Баранова.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на VI международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (Омск, 2007), на всероссийской молодежной научной конференции «Мавлютовские чтения» (Уфа, 2009), на всероссийской конференции молодых ученых и специалистов «Будущее России» (Москва, 2009), на VII международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» (Омск, 2009), на X всероссийской научно-технической конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых «Наука. Промышленность. Оборона» (Новосибирск, 2009), на международной научно-практической конференции «Наука и производство - 2009» (Брянск, 2009), на региональной молодежной научно-технической конференции «Омское время – взгляд в будущее» (Омск, 2010), на I международной научно-технической интернет-конференции молодых ученых «Автоматизация, мехатроника, информационные технологии» (Омск, 2010), на III всероссийской научно-технической конференции «Россия молодая: передовые технологии – в промышленность» (Омск, 2010), на всероссийской научно-технической конференции «Омский регион – месторождение возможностей» (Омск, 2011).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 16 работ, в том числе две статьи в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, списка принятых обозначений, пяти глав, заключения, списка литературы из 143 наименований, приложений. Основной текст изложен на 139 страницах, содержит 31 таблицу и 98 рисунков. Общий объем работы составляет 244 страницы.
Модель геометрической структуры детали
Проектирование технологических процессов механической обработки является трудоемкой творческой задачей. Основными исходными данными для проектирования технологического процесса механической обработки являются: рабочий чертеж детали, производственная программа, чертеж заготовки, оборудование. Проектирование процесса обработки разделяется на две стадии: составление плана процесса, разработка операций процесса. План процесса является результатом решения только основных технологических задач: определения границ между операциями, последовательности операций, степени концентрации операций, установочных баз, мест закрепления- детали. В-операциях не устанавливаются последовательность переходов, совмещение переходов, не показываются мелкие подробности (снятие фасок, радиусов), не устанавливаются численные значения-точности обработки, не рассчитываются операционные припуски, величины операционных размеров, нормы времени.
Применение ЭВМ для решения- этой задачи возможно только при представлении технологического процесса в формализованной и алгоритмизованной форме. Но хотя- в. настоящее время задача формализации конструкторско-технологической информации практически решена и имеются значительные разработки в области автоматизации проектирования, позволяющие разрабатывать технологические процессы автоматически, работа современных систем автоматизации проектирования ориентирована на использование прототипов или аналогов, разработанных вручную.
Основной и единственной причиной сложившегося положения следует считать то, что автоматическое проектирование технологических процессов механической обработки осуществляется на базе типовых правил с применением информационной модели детали, требующей кодирования на языке конструкторско-технологического кода (КТК). В то время как сведения о детали и заготовке наиболее просто описываются с помощью информационной модели в виде таблиц кодированных сведений (ТКС) [63]. При этом составление КТК и описание детали с помощью ТКС имеют коренное различие - при выявлении классификационных признаков КТК от проектировщика требуется выполнить очень трудоемкую и высококвалифицированную творческую работу - преобразовать исходную информацию (чертеж детали и заготовки) на основе формальных правил в код, а при заполнении ТКС требуется только упорядочить и перенести исходную информацию с чертежа и другой документации в таблицы. Причем и в первом и во втором случае используется та же исходная информация чертеж детали и заготовки.
Отсюда следует, что- основной проблемой обеспечения автоматизированного технологического проектирования является автоматизация преобразования информации чертежа в конструкторско-технологический код, то есть, автоматизация кодирования конструкторско-технологической информации.
В настоящее время существует несколько устоявшихся методик кодирования конструкторско-технологической информации [8, 11, 17, 18, 24, 58, 63, 66, 88, 112, 130, 135, 141], которые применяются в машиностроении, в основном они отличаются, использованием ТКС, либо классификацией поверхностей детали.
Система кодирования, предложенная, В. Д. Цветковым [130-134], может быть охарактеризована следующим образом.
Формализованный язык описания деталей машин и технологических процессов должен быть многоуровневым.
Первый уровень языка содержит средства для описания функции, структуры и характеристик объекта или процесса как целого.
Низший уровень языка содержит только средства для описания функции и характеристик первичных структурных элементов сложных объектов или технологических процессов, так как структура этих элементов не рассматривается.
В автоматизированных системах проектирования в качестве первичных структурных элементов детали приняты элементарные, типовые- и нормализованные поверхности.
Типовые и нормализованные поверхности (шпоночные пазы, канавки, зубья, шлицы, резьбы и т. д.) состоят из часто встречающегося сочетания нескольких элементарных поверхностей. Указанные поверхности непосредственно связаны с первичными . - структурными элементами технологического процесса - переходами, так как обрабатываются стандартным или нормализованным инструментом.
В, соответствии с этим первый уровень языка предназначен для описания формы, размеров, точности и физико-механических свойств (чистота. обработки, вид термообработки, твердость, поверхностные покрытия и их характеристика) указанных выше поверхностей.
Большое разнообразие типовых и нормализованных поверхностей затрудняет их выявление, описание и составление словаря первичных структурных элементов деталей машин..
Для упрощения за основу словаря приняты геометрические закономерности формообразования поверхностей. При таком подходе, достаточно просто устанавливается- связь между описанием поверхностей и выбором методов их обработки и изображения-на чертеже.
На указанной соподчиненности» признаков -построен классификационный словарь элементарных и типовых поверхностей. Главным признаком, определяющим классы поверхностей, является закон движения образующей в пространстве. По этому признаку все поверхности разбиты на шесть классов: плоские, поверхности вращения, винтовые, зубчатые, линейчатые и фасонные. На рисунке 1 приведена схема классификации и кодирования плоских поверхностей [133].
Двухуровневая модель машиностроительной детали
В практике отечественного машиностроения комплексная АС ТГШ «Технолог» (разработчики Горанский Г. К., Бендерева Э. И.) является одной из первых комплексных автоматизированных систем технологической подготовки производства.
Одной из подсистем автоматизированного проектирования комплексной АС ТИП «Технолог» является подсистема «Код» [31].
Подсистема «Код» - подсистема технологического контроля, кодирования и первичной-обработки входящей в систему информации (рис. 9) [31]. Она выполняет сложные и ответственные функции. Информация, поступающая с чертежами деталей и планово-производственными документами, накапливается в этой подсистеме, сортируется, кодируется, т. е. преобразуется из текстовой или графической формы в приемлемую для ЭВМ буквенно-цифровую форму (ТКС) и проходит первичную переработку (группирование, выборки, преобразование ТКС в КТК и др.).
Кодирование и контроль информации в подсистеме «Код» осуществляется технологом вручную или с помощью автокодировщиков, остальные функций подсистемы реализуются автоматически с помощью ЭВМ.
В комплексных автоматизированных системах технической подготовки производства подсистема «Код» является звеном, стыкующим автоматизированные системы конструирования и управления (АСК и АСУП) с системами технологического проектирования (КАС ТИП).
Укрупненная функциональная схема технологического проектирования в КАС ТПП «Технолог» Конструкторская и технологическая информация о различных машиностроительных объектах, в том числе и о деталях машин, может быть представлена на одном из разговорных языков (например, на русском) с помощью чертежей, на языках автоматизированных систем проектирования.
Примером такого языка может являться предметный язык, разработанный под руководством Г. К. Горанского [25]. Описания объектов (деталей машин) на таких языках представляют их полную математическую модель.
Однако часто достаточной является информация лишь об отдельных свойствах деталей. В этих случаях целесообразно представлять ее в явном виде уже при кодировании. Отсюда возникла необходимость в разработке более простых проблемно-ориентированных внутренних языков проектирования, соответствующих характеру задач, подлежащих автоматизации.
Описание объектов (деталей) на внутреннем языке той или иной системы проектирования получают из описаний на внешнем языке с помощью различных трансляторов, а в ряде случаев, если функционирование системы не связано с обращением к архивам или к другим системам, использующим внешний язык, целесообразно производить кодирование сразу на внутреннем языке системы.
Принципиальной особенностью этого метода, является то, что с его помощью описываются непосредственно пространственные образы поверхности, детали, узлы машин и др. а также их взаимное расположение в пространстве, но не их чертежи.
Описываемая внутренняя вторичная система кодирования является результатом некоторой переработки первичной информации, заданной в графической и текстовой форме на чертеже. Эту переработку осуществляет оператор, выполняющий кодирование информации.
В КАС ТПП «Технолог» принят внутренний входной язык проектирования, основные положения которого изложены в работах [29, 30,32].
Для представления в КАС ТПП информации о различных объектах алфавит языка должен содержать следующие символы: буквы русского, латинского алфавита, цифры и знаки.
Простые алфавитные слова используют для представления в языке наименований и значений параметров в виде легко запоминающихся мнемонических обозначений. Например, параметру «условное обозначение резьбы» можно присвоить мнемоническое наименование У0Р. Значениями этого параметра в инженерной практике являются условные обозначения: М - метрическая резьба, ТРАП — трапецеидальная резьба и т. д., которые записываются в виде простых алфавитных слов и не требуют кодирования.
При кодировании деталь рассматривают как структуру, состоящую из множества элементов. Различают элементы основной формы детали и элементы, находящиеся в отношении наложения к элементам основной формы.
Наряду с другими формами представления информации о деталях машин в автоматизированных системах проектирования наибольшее распространение получили таблицы кодированных сведений (ТКС) в связи с их наглядностью при кодировании информации и простотой обращения к ней при проектировании.
Кроме того, наличие в заголовке таблицы наименований данных о детали, подлежащих кодированию, для разных поверхностей значительно уменьшает число ошибок и предотвращает утерю информации при кодировании.
Несмотря на кажущуюся "разницу между таблицами кодированных сведений в работах разных авторов, все таблицы кодированных сведений (ТКС) представляют множества однотипных кортежей (строк) реквизитов, описывающих элементы деталей или конструкций.
Таблица кодированных сведений, используемая в КАС ТІШ «Технолог» состоит из ряда массивов, содержащих информацию о различных свойствах деталей. В таблице 3 представлен массив А общих сведений о детали.
Процесс конструирования любого объекта формально можно представить как процесс образования ТКС. В свою очередь, процесс технологического проектирования может быть формально представлен как процесс изменения ТКС заготовки, заключающийся в присвоении параметрам новых значений, определенных в процессе технологического проектирования, в образовании новых строк в связи с появлением новых поверхностей (элементов) при обработке и т.п.
В результате таких преобразований по окончании проектирования последней технологической операции обработки детали ТКС заготовки должна стать тождественной ТКС детали.
Рассмотренная методика кодирования информации об обрабатываемых деталях достаточно проста, универсальна и целенаправленна. Различные свойства поверхностей деталей описываются в ТКС с помощью параметров двух видов: общие сведения, относящиеся ко всем видам поверхностей; собственные размеры и свойства поверхностей, специфические для каждого вида поверхностей.
При описании различных поверхностей обрабатываемых деталей с помощью предметного языка в КАС ТИП «Технолог» возможности внутреннего языка весьма велики и позволяют представить информацию практически о любых поверхностях и о любых их признаках. Систематизации обрабатываемых поверхностей, описываемых с помощью языка КАС ТИП целенаправлена и заключается в присвоении им наименований и кодов, которые введены в этот язык. Для каждой группы и вида поверхностей определены и систематизированы минимальные номенклатура параметров и их формальные наименования, присутствие которых в описании деталей является обязательным.
Систематизация и минимизация параметров и их значений при кодировании деталей носит целенаправленный технологический характер с учетом их последующего использования при типизации технологических решений в КАС ТИП «Технолог», также при разработке алгоритмов и программ проектирования.
Информационные семантические системы
Основным источноком информации для формирования КТК является геометрическая модель детали (рис. 21а).
Словарем формализованного языка служит система из символов (цифр), обозначающих математические объекты, входящие в геометрическую модель детали, а также отношения между ними. В качестве базового элемента в формализованном языке принята поверхность. Описание геометрической модели детали состоит из описаний всех ее поверхностей в виде набора строк, каждая из которых состоит из четырнадцати цифр. Каждая поверхность характеризуется следующими конструкторскими и технологическими признаками, одновременно являющимися элементами языка: 1) Номер кодируемой поверхности (рис. 22) (1-й элемент языка). Поверхности обозначаются последовательно возрастающими номерами, начиная с 1, при обходе контура детали по часовой стрелке, начиная с крайнего левого торца детали. Номер кодируемой поверхности 2) Вид кодируемой поверхности (рис. 23) (2-й элемент языка). Так как рассматривается геометрическая модель детали, а не сама деталь, то поверхности могут быть только двух видов: торец (обозначается цифрой 1) или цилиндрическая поверхность (обозначается цифрой 2). 3) Количество ступеней обработки, поверхности готовой детали или обрабатываемой заготовки (рис. 24) (3-йэлемент языка).
Цифра 0 указывает, что поверхность является поверхностью заготовки; 1 означает, что поверхность должна обрабатываться или обработана один раз; 2 -поверхность должна обрабатываться или обработана 2 раза и т. д. Для готовой детали количество необходимых, ступеней обработки определяется по шероховатости поверхности и точности размеров, соединяющих поверхности, заданные на чертеже детали в соответствии с условиями [3, 6, 7, 15, 41, 43, 44, 45,64,65,127]: формального описания места расположения поверхности на контуре геометрической модели детали весь контур разбивается на восемь секторов, обозначаемых двумя цифрами (1.1, 1.2, 2.2, 2,3, 3.3, 3.4, 4.4, 4.1). Основными являются секторы 1.1, 2.2, 3.3, 4.4. Поверхности, относящиеся к этим секторам, выделяются путем вписываниея контура геометрической модели в прямоугольник. Поверхности, совпадающие со сторонами прямоугольника, будут иметь обозначения 1.1 для левой, стороны (в нашем примере — это поверхность 1), 2.2 для верхней стороны (в нашем примере - это поверхность 7), 3.3 для правой стороны (поверхность 19), 4.4 для нижней стороны (поверхность 24). Поверхности, составляющие секторы 1.2, 2.3, 3,4, 4.1, являются промежуточными - лежат между поверхностями основных секторов, поверхности сектора 1.2 лежат между поверхностями секторов 1.1 и 2.2, поверхности сектора 2.3 - между поверхностями секторов 2.2 и 3.3 и т.д. В зависимости от формы конкретной детали некоторые сектора могут отсутствовать. 2 3 ф ктк устанавливает, была ли поверхность сформирована уже в заготовке или была получена путем удаления напуска. Поверхности детали, полученные в заготовке, имеют значение ранга, равное 1. Поверхности, которые формируются только удалением напуска с поверхности 1 ранга (поверхности заготовки), имеют ранг 2.
Поверхности, которые формируются только удалением напуска с поверхности 2 ранга (рис. 26) и которые нельзя получить удалением напуска с поверхности 1 ранга, будут иметь ранг 3 и т. д. Понятие ранга поверхности связано также с понятием - совокупность поверхностей, так как при удалении напуска обычно возникает несколько новых поверхностей, имеющих одинаковый ранг, поэтому следует скорее говоритьне о ранге поверхности, а о ранге совокупности поверхностей. поверхности ступени, состоящей из двух поверхностей (например, 5 и 6, или 17, 18, или 31, 32), обязательно затрагивается вторая поверхность. Или при обработке одной поверхности прямоугольного углубления, состоящего из трех поверхностей (например, 2, 3, 4 или 12, 13, 14), обязательно затрагиваются вторая и третья поверхности. Крайним случаем совокупности является совокупность, состоящая из одной поверхности, например поверхность 1 или 7, или 19. Будем допускать наличие совокупностей поверхностей только такого вида, т.е. состоящих из одной, двух или трех поверхностей. Нумерация совокупностей, относящихся к определенному сектору, производится независимо от нумерации совокупностей в других секторах. Также нумерация совокупностей разного ранга осуществляется раздельно. Совокупности обозначаются последовательно возрастающими номерами, начиная с 1. Количество поверхностей в совокупности, поверхностей (рис. 29) (9-й элемент языка). Обозначение количества поверхностей одинаково для всех поверхностей рассматриваемой совокупности и равно числу поверхностей, образующих рассматриваемую совокупность поверхностей.
Количество совокупностей определенного ранга, образующих сектор детали (рис. 30) (10-й элемент языка). Обозначение количества совокупностей одинаково для всех поверхностей всех совокупностей рассматриваемого ранга и равно количеству таких совокупностей. При определении этого элемента языка используются уже определенные элементы, такие как сектор, ранг, номер совокупности поверхности.
Обозначение поверхности, на которой» вырезана кодируемая поверхность (рис. 31) (11-й - 14-й элементы языка). Элементы 11 и 12 языка описания означают сектор детали, к которому относится поверхность, на которой вырезана кодируемая поверхность (соответствуют элементам 4 и 5 языка описания). Элементы 13, и 14 соответствуют номеру совокупности и локальному номеру поверхности, на которой вырезана рассматриваемая поверхность (соответствуют элементам 7 и 8 языка описания).
Разработка системы общих правил моделирования маршрута технологического процесса
На рисунке 76 представлена схема определения программой вида поверхности. Программа вызывает из файла исходных данных информацию о количестве поверхностей детали - 25; количестве участков контура - 28; таблицы участков контура в виде строки с последовательным перечислением поверхностей контура детали; количество конструкторских линейных размеров - 13, значения линейных размеров в виде таблицы из шести столбцов, включающих информацию о номере размера, его номинального значения, верхнего и нижнего отклонения и номеров поверхностей которые этот размер соединяет; количество конструкторских диаметральных размеров - 11, значения диаметральных размеров - таблица с номером .размера, его номиналом, отклонениями и номеров поверхности, которую описывает этот размер; данные о конструкторских радиальных размерах, в данном случае — 0.
По этим исходным данным программа составляет массив вертикалей и радиусов в виде таблиц, описывающих количество вертикалей и радиусов, номера вертикалей, радиусов и их-значения. Далее программа определяет вид каждой поверхности - строка с 1 и 2 со
На рисунке 77 представлена последовательность работы программы по определению количества ступеней обработки поверхностей. Для этого программа пользуется теми же исходными данными, описанными ранее, и дополнительно вызывает информацию о заготовке — точность, получения (квалитет 15), шероховатость поверхностей (Ral60), количество поверхностей заготовки, их номера и размерьвзаготовки.
Далее программа формирует массив квалитетов размеров в виде матрицы с указанием того, какие поверхности соединят описываемый размер и его точность. Из массива квалитетов формируется матрица смежности конструкторских размеров, в которой «1» отмечены поверхности, между которыми проставлен конструкторский размер.
Затем программа определяет количество ступеней обработки по шероховатости поверхности и по точности получения размера в виде таблицы, в которой каждому номеру, поверхности соответствует требуемая шероховатость и точность получения размера, а также рекомендуемое число обработок этой поверхности.
Далее программа по промежуточным расчетам ступеней обработки предлагает итоговое количество ступеней обработки в виде строки, где номеру поверхности соответствует предложенное количество обработок. В определении итогового количества ступеней обработки участвуют требуемая точность формы и взаимного расположения поверхностей, необходимость в покрытиях и термообработка. В данной программе учитывается влияние только доминирующих факторов — шероховатости поверхностей и заданной точности размеров. количество поверхностей:
На рисунке 78 представлена схема определения программой сектора, в котором расположена та или иная поверхность. Программа вызывает уже описанные ранее исходные данные о детали, в части количества поверхностей, контура и размеров. В качестве промежуточных данных для расчета программа использует уже определенные ранее (см. рис. 76) — массивы радиусов и вертикалей. По этой информации программа определяет сектор для каждой поверхности и представляет результат в виде строки с десятичными дробями, где целая часть означает первое значения сектора (4 элемент КТК), а дробная второй элемент (5 элемент КТК).
На рисунке 79 представлена схема действия программы при определении ранга поверхности. Программа вызывает исходные данные - количество поверхностей - 25; количество участков контура - 28 и последовательность участков контура, а также данные о заготовке.
По этим данным программа определяет ранг для каждой поверхности и выдает результат в виде строки со значениями от 1 до 3 (для данной детали), представленной на рисунке в части результатов работы программы.
На рисунке 80 представлена схема работы программы при определении локального номера поверхности и количества поверхностей в совокупности.
В качестве исходных данных программа использует количество поверхностей — 25; количество участков контура — 28 и последовательность участков контура данной детали. Схема определения программой ранга Также при работе по данной схеме программа вызывает уже ранее определенные сектор и ранг (см. рис. 78, 79). В результате работы программа выдает строку с локальным номером каждой поверхности 1, 2, 3 и по этим номерам определяет, из какого количества поверхностей состоит каждая совокупность. Количество поверхностей в совокупности программа представляет в виде строки, где каждой поверхности из одной совокупности присвоено значение количества поверхностей в данной совокупности. Например, на рисунке 80 второй и третий элемент строки количества поверхностей в совокупности имеют значение 2. Это значит, что поверхности номер 2 и 3 образуют совокупность, состоящую и двух поверхностей. Данное положение подтверждается локальными номерами этих поверхностей строкой выше 1 и 2, т. е. поверхность номер 2 является 1 поверхностью в совокупности и поверхность номер 3 соответственно 2.
