Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние проблемы назначения и оптимизации технологических допусков и припусков 9
1.1 Методы назначения технологических допусков и припусков 9
1.1.1 Методика Б.С. Мордвинова 9
1.1.2 Методика В.В. Матвеева 13
1.1.3 Методика И.А. Иващенко 16
1Л .4 Методика МГТУ им. Н.Э. Баумана 20
1.1.5 Методика В.П. Фираго 24
1.1.6 Методика А.П. Соколовского 30
1.1.7 Методика Б.С. Балакшина 33
1.2 Методы оптимизации величин припусков и допусков, методы параметрической оптимизации 41
1.2.1 Методика И.М. Колесова 41
1.2.2 Методика МГТУ им. Н.Э. Баумана 43
1.2.3 Методика Б.С. Мордвинова 46
1.2.4 Оптимизация резания 50
1.2.5 Метод геометрического программирования 51
1.2.6 Метод динамического программирования 52
1.2.7 Метод поиска (регулярного поиска) 52
1.3 Выводы 54
2. Формирование математической модели линейного программирования 57
2.1 Общие положения 57
2.2 Предварительные исследования 58
2.3 Формирование математической модели линейного программирования для расчета линейных технологических размеров 65
2.4 Формирование математической модели линейного программирования для расчета линейных и диаметральных технологических размеров 68
2.5 Методика оптимизации допусков и припусков 71
2.6 Выводы 75
3. Разработка алгоритмов и программного обеспечения оптимизации технологических допусков 76
3.1 Описание алгоритмов и составление программы подготовки исходных данных 76
3.1.1 Блок схема алгоритмов для задачи линейного программирования Б.С. Мордвинова 76
3.1.2 Блок - схемы алгоритмов для задачи программы линейного програмирования с учетом колебаний припусков (без учета обратной связи) 82
3.1.3 Заполнение массива целевой функций 88
3.1.4 Подготовка полученных данных для модели линейного программирования с учетом обратной связи 91
3.2 Описание программы симплекс - метода 95
3.3 Программное обеспечение 97
3.4 Выводы 102
4. Расчеты на ЭВМ. получение результатов расчетов ... 103
4.1 Анализ исходных данных 103
4.1.1 Служебное назначение детали 103
4.1.2 Конструкторский чертеж исходной детали 104
4.1.3 Моделирование элементов конструкции детали 105
4.1.4 Моделирование элементов технологического процесса механической обработки детали 109
4.1.5 Подготовка данных и расчет на ЭВМ 113
4.2 Анализ результатов работы программ 188
4.3 Анализ полученных результатов 126
4.3.1 Анализ припусков 126
4.3.2 Анализ допусков 127
4.4 Выводы 128
5. Рекомендации 129
5.1 Рекомендации по дальнейшим исследованиям 129
5.2 Рекомендации по практическому применению 130
Общие выводы 131
Список использованных источников 132
Приложение 146
- Методика МГТУ им. Н.Э. Баумана
- Формирование математической модели линейного программирования для расчета линейных технологических размеров
- Блок - схемы алгоритмов для задачи программы линейного програмирования с учетом колебаний припусков (без учета обратной связи)
- Моделирование элементов технологического процесса механической обработки детали
Введение к работе
Современное развитие общества в целом и техники в частности ставит перед нами новые и новые задачи. Требуются более мощные и высокоскоростные машины, повышаются требования к надежности и точности отдельных деталей, узлов и механизмов в целом. Особенно актуальным сегодня становится вопрос экономичности производства. Решение данных вопросов возможно только с применением новых, более совершенных технологий и автоматизации различных действий.
В настоящее время в производстве тратится большое количество времени на работу с различной справочной литературой: стандартами, таблицами и т.п. В результате чего, запуск в производство новой детали, машины требует достаточно много времени. Данное положение вещей неприемлемо с точки зрения конкурентной борьбы и темпами развития общества и техники. Наряду с всеобщей информатизацией и автоматизацией, широким внедрением вычислительной техники становится актуальным вопрос не только ввода справочной информации в электронном виде, но и разработки различных прикладных программ для работы с этой информацией.
Расчет технологических допусков необходим при расчете технологических размеров на этапе проектирования технологии механической обработки. От качественного расчета технологических допусков зависят затраты на настройку станков, на выверку заготовки или на изготовление приспособлений соответствующей точности, затраты на переточку инструментов, а также расход металла, трудоемкость и качество обработки. В то же время многие технологические факторы, такие как упругие и тепловые деформации технологической системы, износ инструмента, рассчитываются на основе режимов обработки, связанных в свою очередь с величиной удаляемого припуска [2,4,9, 39].
Припуск определяется минимальной величиной и величиной колебания, равной сумме технологических допусков соответствующей технологической размерной цепи. Таким образом, налицо существование обратной связи: технологический допуск - величина припуска - технологические факторы -технологический допуск.
В настоящее время исследованы отдельные закономерности в этой цепочке связей, но в целом проблема решена лишь приблизительно.
Задачами проводимых исследований являются: создание нового метода расчета оптимальных допусков на основе теоретических моделей, разработка программного обеспечения, экспериментальная и практическая проверка.
Для решения поставленных задач использованы основные положения технологии машиностроения о погрешностях обработки и припусках, метод автоматизированного расчета технологических размерных цепей, методы линейного программирования. В этом случае технологические допуски назначаются с более полным учетом условий изготовления на каждой операции, что приводит к снижению затрат при изготовлении деталей. Возросшая трудоемкость расчета компенсируется применением соответствующих баз данных и программного обеспечения, работающего в режиме диалога с пользователем.
В диссертации представлены результаты численных исследований по оптимизации допусков и припусков, что является основой повышения точности и производительности при механической обработке поверхностей.
В качестве объектов исследования выступают технологические размеры с допусками и припусками.
Целью работы является повышение точности, качества и производительности механической обработки путем разработки методики и программы оптимизации допусков и припусков.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1) Провести анализ существующих методик расчета технологических размеров, допусков, припусков и их оптимизации.
2) Разработать более совершенную методику оптимизации технологических допусков и припусков для повышения точности и производи тельности с использованием математических моделей линейного программирования.
3) Создать и проверить экспериментально алгоритмы и программы для расчета технологических размеров с оптимизацией допусков и припусков.
Теоретические исследования проведены на основе методики оптимизации допусков на технологические размеры B.C. Мордвинова [73].
Теоретические расчеты и обработка экспериментальных данных производилась с применением ЭВМ.
Научная новизна разработанных математических моделей, алгоритмов, программ и экспериментальных исследований заключается в следующем:
1) Разработаны математические модели оптимизации допусков и
припусков:
- отличающиеся учетом возможности не только увеличения, но и уменьшения технологических допусков;
- включающие влияние обратной связи между погрешностью припуска и технологическим допуском;
- включающие расчет не только линейных, но и диаметральных технологических размеров.
2) Разработана методика расчета технологических размеров с оптимизацией, включающая применение алгоритмов и программ с автоматическим формированием компонентов модели линейного программирования.
Положения, выносимые на защиту:
1) Результаты изучения состояния проблемы оптимизации допусков и припусков.
2) Математические модели оптимизации допусков на основе зависимостей расчета технологических размеров и метода линейного программ-мирования, учитывающие влияние на технологический допуск величины погрешности припуска и наличие обратной связи между погрешностью припуска и возможным ужесточением технологического допуска. 3) Алгоритмы и программы оптимизации допусков и припусков на основе разработанных математических моделей.
4) Результаты численных экспериментов по оптимизации допусков и припусков, а также их анализ.
Практическая ценность работы заключается в следующем: 1) Созданы математические модели оптимизации допусков на основе зависимостей расчета технологических размеров и метода линейного программирования, учитывающие влияние на технологический допуск величины погрешности припуска и наличие обратной связи между погрешностью припуска и возможным ужесточением технологического допуска.
2) Разработана более совершенная методика расчета технологических размеров на основе математических моделей оптимизации технологических допусков и припусков с использованием математических моделей линейного программирования, обеспечивающая повышение точности и производительности.
3) Разработаны алгоритмы и программы на основе языка визуального программирования «Delphi» для расчета технологических размеров с оптимизацией допусков и припусков.
Методика МГТУ им. Н.Э. Баумана
В настоящее время отсутствуют достоверные данные о точностных характеристиках (й\, \ систем СПИД (станков и методов обработки). Известно также, что для одних и тех же систем указанные характеристики варьируются в широких пределах. В связи с этим на практике в качестве точностных характеристик методов обработки принимают общемашиностроительные значения среднеэкономической точности. Фактически вопрос о выборе операционных допусков предрешается при разработке маршрутной технологии, когда для каждой поверхности определяют число ступеней обработки, методы и последовательность их выполнения. В процессе разработки операционной технологии решают уже конкретную технологическую задачу о выборе численных значений допусков на каждый операционный размер и систем их простановки. Ниже изложены рекомендации по этому вопросу выработанные практикой машиностроения. 1) Величину операционного допуска следует принимать в соответствии с экономической точностью метода обработки, используемого на данной операции или данной ступени обработки. 2) Система простановки допуска на операционный размер должна быть такой, чтобы поле допуска отсчитывалось в металл («в тело»). 3) Допуски на размеры, выполняемые на операциях окончательной обработки, выбирают в соответствии с экономической точностью метода обработки и в том случае, если по чертежу требуется меньшая точность выдерживаемого размера. Надобность в такой рекомендации появляется в тех случаях, когда целью окончательной обработки является не достижение заданной по чертежу точности размера, а выполнение других требований чертежа (например, высокой степени чистоты поверхности). 4) Если размер, координирующий положение обрабатываемой на данной операции поверхности, отсчитывают от другой, еще не обработанной поверхности заготовки, то допуск на этот размер следует принимать на один класс ниже класса экономической точности метода обработки. 5) Если поверхность, обрабатываемая на данной операции, в последующем будет использована в качестве базы, то допуск на ее размер выбирают, исходя из условия обеспечения заданной точности установки, точности измерения или точности настройки (в зависимости от того, в качестве какой базы будет использована рассматриваемая поверхность). 6) Если размер, выдерживаемый на данной операции, влияет на точность других размеров детали, то допуск на него определяют на основе решения соответствующих размерных цепей. В таких случаях часто оказывается необходимым принять допуск по более высокому классу, чем экономическая точность применяемого метода обработки. Порогом здесь будет являться уже технически достижимая точность. 7) Допуск на размер, координирующий положение оси отверстия (от базы или от оси другого отверстия) должен быть проставлен по симметричной двухсторонней системе (например, ± 0,20 мм). Величину допуска принимают в соответствии с пятой рекомендацией (если отверстия будут использованы в последующем в качестве базы) или в соответствии с первой рекомендацией (если операция является предварительной ступенью обработки отверстий). Аналогично выбирают величину и систему простановки допуска на расстояние между осями шеек кривошипов и коленчатых валов. 1.1.4 Методика МТТУ им. Н.Э. Баумана (В.М. Кована) Большой вклад в развитие теории припусков внесли ученые МГТУ им. Н.Э. Баумана под руководством профессора В.М. Кована [9, 10]. В этой теории принято положение, что вариант обработки, выбранный по оптимальному расходу материала, имеет преимущество перед вариантами, выбранными по другим технико-экономическим показателям: трудоемкости, себестоимости и т.п. При больших припусках увеличивается количество отходов (стружки), т.е. возрастают затраты (материальные и энергетические) на удаление материала, сбор и переработку стружки, снижается производительность вследствие повышения трудоемкости обработки (увеличения числа ходов при больших значениях припуска). Завышенные припуски приводят в некоторых случаях к удалению наиболее износоустойчивых поверхностных слоев заготовки и ее короблению из-за нарушения баланса остаточных напряжений. Однако и недостаточные припуски на обработку не обеспечивают возможности удаления дефектных поверхностных слоев материала, получения требуемой точности и шероховатости поверхности, а в ряде случаев создают неприемлемые условия для работы вершины резца в зоне твердой кромки или окалины [39]. Таким образом, не всякое значение припуска можно считать приемлемым для обработки по технологическим условиям и технико-экономическим показателям. Назначенный припуск может быть признан оптимальным, если он обеспечивает: 1) удаление с установленной в рабочей зоне заготовки всех отклонений геометрических параметров обрабатываемой поверхности (размера, формы, расположения поверхности относительно технологической базы, высотных параметров волнистости и шероховатости поверхности), а также дефектного поверхностного слоя; 2) получение заданных геометрических параметров без следов "черноты", т.е. следов от предшествующей обработки; 3) минимально необходимый снимаемый слой материала. Определить значение припуска, которое отвечало бы всем этим требованиям при всех конкретных условиях обработки, весьма трудно. В промышленности применяют несколько методов назначения и вычисления припусков. Условно их разделяют на три группы: 1) опытно-статистические; 2) расчетно-аналитические; 3) вероятностно-статистические. Четкой границы между ними провести нельзя, поэтому ниже приведены лишь основные характерные отличия.
Формирование математической модели линейного программирования для расчета линейных технологических размеров
После определения новых допусков можно найти новые ожидаемые погрешности автоматически с использованием массива М1[...]. Тогда можно получать решение автоматически с новыми, оптимизированными допусками.
Тогда можно будет организовать кнопки - оптимизации по одной из трех моделей линейного программирования и выполнить отладку. Итак, далее следует определение нового массива OPRP[i]: Промышленное производство, поток ресурсов в экономике - все это комплексы многочисленных взаимосвязанных процессов. Различия здесь могут иметь место лишь в целях, которые должны быть осуществлены в природе рассматриваемых процессов, в объеме необходимых усилий. Тем не менее, управление этими совершенно различными системами, можно выделить существенные черты сходства. Для этого необходимо уяснить структуру и состояние системы, а также цель, которая должна быть достигнута. Это нужно для перечисления действий, которые необходимо выполнить, их распределения во времени и их количественных характеристик (то, что называется «программой»), что позволит системе перейти от заданного состояния от заданного состояния определенной цели [99,111]. Если в исследуемой системе обнаружится структура, которая может быть математически описана при помощи математической модели и если цель может быть также количественно выражена, то в этом случае можно использовать тот или иной вычислительный метод для выбора лучшего плана действий из возможных альтернатив. Модель линейного программирования (ЛП) характеризуется тремя предположениями. 1) Пропорциональность. В модели ЛП величины затраты и выпуска различных ингредиентов технологического процесса всегда пропорциональны его интенсивности. 2) Неотрицательность. Отрицательные интенсивности невозможны. 3) Сохранение баланса. Требуется, чтобы общее количество каждого ингредиента, определенное системой как целым, было равным сумме количеств, выходящих из нее. Каждый ингредиент характеризуется уравнением материального баланса. 4) Линейная целевая функция. Один из ингредиентов нашей системы рассматривается как "ценностный" в том смысле, что общее его количество, произведенное системой, измеряет выигрыш системы. Вклад каждого технологического процесса в общий выигрыш есть количество ценностного ингредиента, который потребляется или выпускается в этом технологическом процессе. Таким образом, если цель состоит в том, чтобы максимизировать доход, технологические процессы, которые требуют денег, вносят в общий доход отрицательную величину, а те технологические процессы, которые производят деньги, вносят в общий доход положительную величину. Определение неотрицательных интенсивностей технологических процессов, при которых количества каждого ингредиента (для этих интенсивностей) удовлетворяют уравнениям материального баланса, а величина выигрыша максимальна, называется стандартной задачей линейного программирования. Представление реальной системы в виде математической системы, обладающей перечисленными выше характеристиками, называется моделью линейного программирования. Все задачи линейного программирования в математической форме формулируются одним и тем же общим способом: найти в неотрицательных числах решение системы линейных уравнений (причем количество неизвестных в такой системе всегда больше количества уравнений), которое минимизирует линейную целевую функцию. 3.3 Программное обеспечение. На кафедре "Технология машиностроения" Омского государственного технического университета разработаны оригинальные программы для ЭВМ «Расчет линейных технологических размеров и допусков DIAMOND» (рис. 46) (свидетельство об официальной регистрации № 2004612665, Масягин В.Б., Головченко С.Г., Артюх Р.Л., Оськин Д.А.) [25], «Расчет радиальных технологических размеров и допусков RADIAL» (рис. 47) (свидетельство об официальной регистрации № 2005611811, Масягин В.Б., Головченко С.Г., Артюх Р.Л., Оськин Д.А., Анна Беккер, Ивлева И.В.) [26] и "Расчет линейных технологических размеров с оптимизацией допусков OPTIMAL" (рис. 48,49) (свидетельство об офиц. регистр. №2006613684, Масягин В.Б., Головченко С.Г., Артюх Р.Л., Оськин Д.А., Жараспаев А.Н., Гомзикова Ю.А.) [27]. На основе размерной информации о детали и технологическом процессе механической обработки, программы автоматически назначают допуски на технологические размеры, величины припусков, выводят сообщения о технологических размерах имеющих недостаточную точность, выполняют расчет технологических размеров и их корректировку. Характеристика программ: - автоматическая проверка правильности исходных данных; - автоматическое выявление погрешности базирования; - расчет при совпадении расположения границ размеров; - автоматическое назначение технологических допусков и припусков; - расчет по методу min-max; - расчет для двух вариантов распределения полей допусков - «в тело» и «±— »; - задание по усмотрению технолога допусков, учитывающих реальную точность оборудования, на один или несколько технологических размеров, в обход нормативной базы данных программы; - адаптация базы данных под конкретные условия производства; - расчет до 100 технологических размеров и более; - вывод результатов расчета на экран и на печать. Решение вариантов одной задачи предусматривает возможность использования первоначально введенной информации для многократного повторения решения при изменении условий расчета, значений размерных параметров звеньев или частичного изменения состава звеньев в списке исходных данных.
Блок - схемы алгоритмов для задачи программы линейного програмирования с учетом колебаний припусков (без учета обратной связи)
При анализе диаграммы (рис. 60) сравнения технологических припусков до и после оптимизации видно, что на начальных стадиях обработки припуск увеличивается незначительно, а на финишных этапах - резко возрастает.
При анализе диаграммы (рис. 61) сравнения технологических припусков до и после оптимизации по допуску и припуску видно, что на начальных стадиях обработки припуск увеличивается, а на финишных этапах -уменьшается.
При анализе диаграммы (рис. 62) сравнения технологических припусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (65%) видно, что на начальных стадиях обработки припуск как увеличивается, так и уменьшается, а на финишных этапах - уменьшается. При анализе диаграммы (рис. 63) сравнения технологических припусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (70%) видно, что на начальных стадиях обработки величина припуска резко колеблется: от незначительного снижения до резкого возрастания, а на финишных этапах - уменьшается.
При анализе диаграммы (рис. 64) сравнения технологических припусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (75%) видно, что на начальных стадиях обработки величина припуска колеблется: от незначительного снижения до незначительного возрастания, а на финишных этапах - уменьшается. При анализе диаграммы (рис. 65) сравнения технологических допусков до и после оптимизации видно, что на начальных стадиях обработки изменений не наблюдается, а на финишных этапах происходит постепенное расширение допусков. При анализе диаграммы (рис. 66) сравнения технологических допусков до и после оптимизации по допуску и припуску видно значительное расширение допусков на начальных стадиях обработки, незначительное изменение в большую или меньшую сторону на средних этапах обработки, и на финишных этапах - расширение допусков. При анализе диаграммы (рис. 67) сравнения технологических допусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (65%) наблюдается как расширение так и уменьшение допусков, но преобладает -расширение. При анализе диаграммы (рис. 68) сравнения технологических допусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (70%) наблюдается как расширение так и уменьшение допусков, но преобладает -расширение. Отличия по сравнению с предыдущей диаграммой (рис. 67) незначительные, но положительные, т.к. добавляется еще один случай небольшого расширения допуска на одной из финишных операций. При анализе диаграммы (рис. 69) сравнения технологических допусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (75%) наблюдается как расширение так и уменьшение допусков, но преобладает -расширение. Отличия по сравнению с предыдущей диаграммой (рис. 68) незначительные, но положительные, т. к. уменьшение допуска на начальных операциях происходит в меньшей степени. 1) На основе введенной информации о детали и технологическом процессе программа «OPTIMAL» автоматически осуществляет проверку исходных данных, назначает допуски на технологические радиальные размеры, назначает величины припусков, сообщает об ожидаемых погрешностях радиальных конструкторских размеров, осуществляет оптимизацию технологических допусков на основе трех видов моделей линейного программирования (на основе допусков, допусков и припусков и с обратной связью через погрешность припусков), выполняет расчет радиальных технологических размеров и их корректировку. 2) Полученные результаты численных исследований подтверждают получение оптимальных величин допусков. 1) Разработать методику обоснования стоимостных коэффициентов целевой функции и других параметров модели линейного программирования. 2) Включить в программу базу данных по экономическим факторам. 3) Включить в программу модуль визуализации результатов оптимизации допусков и припусков. 4) Разработать на основе моделей линейного программирования подсистему автоматизации расчетов режимов резания и норм времени (рис.73). 1) Применение методики расчета технологических размеров с оптимизацией допусков и припусков на производстве при проектировании технологических процессов и при совершенствовании существующей технологии. 2) Применение разработанных математических моделей, алгоритмов и программ в качестве элемента подсистемы инженерного анализа режимов резания и норм времени. 1. Созданы математические модели оптимизации допусков на основе зависимостей расчета технологических размеров и метода линейного программирования, учитывающие влияние на технологический допуск величины погрешности припуска и наличие обратной связи между погрешностью припуска и возможным ужесточением технологического допуска. 2. Разработана более совершенная методика расчета технологических размеров на основе математических моделей оптимизации технологических допусков и припусков с использованием математических моделей линейного программирования, обеспечивающая повышение точности и производи тельности механической обработки. 3. Разработаны алгоритмы и программы на основе языка визуального программирования «Delphi» для расчета технологических размеров с оптимизацией допусков и припусков. 4. Результаты численных исследований подтверждают получение оптимальных величин допусков. 5. Результаты исследований внедрены в учебный процесс на кафедре «Технология машиностроения» ОмГТУ при изучении дисциплин «Информа ционные технологии», «Математическое моделирование процессов в машиностроении, при курсовом и дипломном проектировании.
Моделирование элементов технологического процесса механической обработки детали
При анализе диаграммы (рис. 60) сравнения технологических припусков до и после оптимизации видно, что на начальных стадиях обработки припуск увеличивается незначительно, а на финишных этапах - резко возрастает.
При анализе диаграммы (рис. 61) сравнения технологических припусков до и после оптимизации по допуску и припуску видно, что на начальных стадиях обработки припуск увеличивается, а на финишных этапах -уменьшается.
При анализе диаграммы (рис. 62) сравнения технологических припусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (65%) видно, что на начальных стадиях обработки припуск как увеличивается, так и уменьшается, а на финишных этапах - уменьшается. При анализе диаграммы (рис. 63) сравнения технологических припусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (70%) видно, что на начальных стадиях обработки величина припуска резко колеблется: от незначительного снижения до резкого возрастания, а на финишных этапах - уменьшается.
При анализе диаграммы (рис. 64) сравнения технологических припусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (75%) видно, что на начальных стадиях обработки величина припуска колеблется: от незначительного снижения до незначительного возрастания, а на финишных этапах - уменьшается. В качестве исходных данных при моделировании [54, 61] используется план технологического процесса механической обработки детали. План технологического процесса механической обработки составлен на основе заводской технологической документации - комплекса графических и текстовых документов, содержащих данные для организации производственного процесса.Технологическая документация определяет, как должен быть выполнен технологический процесс, какими средствами и с соблюдением каких режимов обработки и методов контроля. На эскизах операций плана обработки детали базовые поверхности, по которым деталь устанавливается при обработке, обозначаются специальными значками, а обрабатываемые поверхности выделяются утолщенными линиями. Указывается шероховатость поверхностей, получаемая на каждой операции обработки и модель станка. Это элементы описания технологического процесса механической обработки, отражающие минимальный объем информации, позволяющие получить общее представление о технологическом процессе. Более подробное описание операций механической обработки поверхностей детали, входящих в геометрическую модель детали представлены в таблице 10. В столбцах 1, 2 указываются номер операции и ее наименование. В столбце 4 указываются номера базовых поверхностей. В столбце 6 указываются номера обрабатываемых поверхностей детали в порядке обработки на каждой операции. В столбце 7 указывается шероховатость обработанных поверхностей. Номера поверхностей определяются по геометрической модели детали. При информационном моделировании используется не вся информация о технологическом процессе, а только часть, связанная с задачами моделирования. Важной задачей технологии машиностроения является расчет технологических размеров. Исходными данными для этого расчета, наряду с конструкторскими размерами, являются припуски. При подготовке исходных данных применяются информационные модели детали и технологического процесса механической обработки детали. При построении модели детали и технологического процесса механической обработки используется не вся информация о детали, а только часть ее, связанная с расчетом линейных или диаметральных и радиальных технологических размеров. Модель детали при расчете линейных технологических размеров (ЛТР) (рис. 56) представляют собой эскиз детали, на котором показан контур детали без указания фасок и радиусов округлений, проставлены и пронумерованы порядковыми номерами линейные конструкторские размеры, которые будут участвовать в расчете линейных технологических размеров. Границы линейных конструкторских размеров также нумеруются, начиная с крайнего левого торца, слева направо в возрастающем порядке. Номера границ могут проставляться непосредственно возле поверхности или возле выносной линии. При необходимости в модель можно включить линейные конструкторские размеры, связывающие не только торцы, например, глубина термообработки, толщина покрытия. При этом необходимо подобные размеры и их границы включить в нумерацию. Заданные чертежом номинальные значения конструкторских размеров с верхним отклонением и нижним отклонением и с номерами левой и правой границ заносятся в левую половину таблицы 11. Модель детали при расчете диаметральных технологических размеров (ДРТР) (рис. 57) представляет собой эскиз детали, на котором проставлены и пронумерованы порядковыми номерами диаметральные и радиальные конструкторские размеры, причем в начале в возрастающем порядке нумеруются диаметральные размеры, а затем радиальные. диаметральных и радиальных конструкторских размеров также нумеруются, начиная с поверхности с наименьшим диаметром, снизу вверх в возрастающем порядке. Номера границ, которые открыты к оси детали, должны иметь знак минус. Заданные чертежом номинальные значения конструкторских диаметральных и радиальных размеров с отклонениями и с номерами границ заносятся в левую половину таблицы 12. В таблицу также заносятся значения конструкторских отклонений расположения с указанием номеров границ, между которыми заданы отклонения.При анализе диаграммы (рис. 65) сравнения технологических допусков до и после оптимизации видно, что на начальных стадиях обработки изменений не наблюдается, а на финишных этапах происходит постепенное расширение допусков. При анализе диаграммы (рис. 66) сравнения технологических допусков до и после оптимизации по допуску и припуску видно значительное расширение допусков на начальных стадиях обработки, незначительное изменение в большую или меньшую сторону на средних этапах обработки, и на финишных этапах - расширение допусков. При анализе диаграммы (рис. 67) сравнения технологических допусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (65%) наблюдается как расширение так и уменьшение допусков, но преобладает -расширение. При анализе диаграммы (рис. 68) сравнения технологических допусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (70%) наблюдается как расширение так и уменьшение допусков, но преобладает -расширение. Отличия по сравнению с предыдущей диаграммой (рис. 67) незначительные, но положительные, т.к. добавляется еще один случай небольшого расширения допуска на одной из финишных операций.
При анализе диаграммы (рис. 69) сравнения технологических допусков до и после оптимизации по допуску, припуску и обратной связи (75%) наблюдается как расширение так и уменьшение допусков, но преобладает -расширение. Отличия по сравнению с предыдущей диаграммой (рис. 68) незначительные, но положительные, т. к. уменьшение допуска на начальных операциях происходит в меньшей степени. 1) На основе введенной информации о детали и технологическом процессе программа «OPTIMAL» автоматически осуществляет проверку исходных данных, назначает допуски на технологические радиальные размеры, назначает величины припусков, сообщает об ожидаемых погрешностях радиальных конструкторских размеров, осуществляет оптимизацию технологических допусков на основе трех видов моделей линейного программирования (на основе допусков, допусков и припусков и с обратной связью через погрешность припусков), выполняет расчет радиальных технологических размеров и их корректировку.
