Алгоритм выбора количества и последовательности переходов в операции

Определение рационального количества и последовательности переходов для многих операций механической обработки является сложной комбинаторной задачей, которую наиболее эффективно можно решить, используя методы эвристического программирова­ния. Обычно для решения данной задачи определяют оптимальную последовательность переходов обработки ступенчатых поверхностей детали (плоских, цилиндрических наружных и внутренних). Рассмот­рим в качестве примера построение алгоритма выбора оптимального количества и последовательности переходов в черновых токарных операциях для ступенчатых валов. В качестве заготовки принимается горячекатаный прокат, и каждая ступень вала имеет различный напуск (наиболее сложный вариант).

Последовательность обработки ступенчатых цилиндрических поверхностей может выполняться по нескольким схемам. Остановим­ся подробнее только на двух (рис. 5.2). По первой схеме (рис. 5.2, а) последовательная обработка производится по всей длине вала, начиная от наибольшего диаметра и заканчивая наименьшим. При­чем первый проход выполняется с максимально допустимой глубиной резания t_max, а второй – с глубиной, равной t_i= z_i – t_max, где z_i – ве­личина припуска на i–й ступени вала. Это происходит при условии t_i £ t_max, в противном случае второй проход должен быть повторно выполнен с глубиной t_max, а затем снят остаток припуска i–ой ступени.

Наиболее прогрессивной с точки зрения теории резания является вторая схема последовательности обработки (рис. 5.2, б). В ее основе лежит максимально возможное выполнение переходов с глу­биной резания t_max, и в результате – наибольшая производительность обработки. Такой подход к решению задачи обеспечивает наименьшую длину рабочего хода, что, как известно, определяет основное время обработки.

 

Рис. 5.2. Варианты последовательности обработки ступенчатых поверхностей детали

 

Если принять длину всех ступеней вала l_i=а, то нетрудно опре­делить длину рабочего хода L_px (без расчета перемещений инстру­мента на врезание) для рассматриваемых вариантов последователь­ности обработки. Для первого варианта (рис. 5.2, a) L_px = 15а, а для второго (рис. 5.2, б) L_px =10а. Таким образом, второй вариант является более производительным, поскольку в 1,5 раза меньше длина резания. Это соотношение длин резания зависит от числа и размеров ступеней вала и требует расчета в каждом конкретном случае.

Для построения алгоритма последовательности обработки детали по второму варианту (рис. 5.2, б) необходимо учитывать условия:

· для сокращения суммарной длины резания обработку вести по возможности с наибольшей допустимой глубиной резания, определяе­мой видом обрабатываемого материала, типом инструмента, жесткостью системы СПИД и типоразмером станка;

· для сохранения жесткости детали обработку желательно начи­нать со ступеней, имеющих наибольший диаметр;

· для сокращения вспомогательного времени стремиться обраба­тывать деталь за меньшее число переходов и рабочих ходов.

С учетом этих условий разработан следующий алгоритм выбора последова­тельности переходов в операции:

1. Begin

2. Ввод данных DZ, DI, LI, TMAX

3. I: = 1; K:=0; LR:=0

While I < N do begin

4. PRIP(I):=0.5(DZ(I)-D(I))

5. If PRIP(I)£ TMAX then begin

6. Обработать ступень с DZ(I)=DZ(I)-2*TMAX

7. Вычисление длины резания LR=LR+LI(I)

8. Вывод на печать текущего I, DZ(I), LI(I)

9. End

10. else K:=K+1

11. I:=I+1

12. End

13. Вызов по коду серийности производства одного из массивов MST_J (MST₁, MST₂, MST₃, MST₄)

14. I: = 1

While I £ K do begin

15. Выбор в массиве MST_J элемента с номерами IN(I), JN(I)

16. Определение кода станка путем присоединения номера группы KST = NGR(I)*100 + NST

17. I:= I + 1

End

19.Вызов массива оборудования MS

20.I: = 1

While I £ K do begin

21. Выбор по коду станка KST его характеристики