Автоматизация расчетов режимов резания

 

Для обработки каждой из поверхностей деталей в случае применения станков с ЧПУ необх рассчитать траектории движения иснтрументов.

Очевидно, что при этом необх обеспечить заданную точность обраб-мых поверхностей с минимальными затратами, учитывая технологические возможности станка и инструмента. Для токарной обработки в общем случае необходимо определить траекторию движения инструмента, его подачу и обороты шпинделя станка.

Затем на 2-м этапе определяются режимы обработки. Поиск производится с целью достижения минимума затрат на обработку поверхности.

Поиск оптимального режима резания:

Для расчета режимов резания предварительно должны быть известны траектории движения инструментов и характеристики качетва поверхности деталей. Поиск оптимальных режимов может осуществлятся при известных математических зависимостях между режимами обработки, действующими силами, качеством и надежностью деталей, и ограничениями в системе станка по прочности его элементов, мощности приводов и диапазонов допустимых подач и оборотов. В противном случае оптимизация по режимам обработки не выполнима и они выбираются на основании рекомендуемых опытных данных, применяя ИПС ЭВМ.

Для поиска оптимальных режимов обработки поверхности наиболее просто использовать методы линейного программирования. Это обусловлено тем, что действующие ограничения и целевая функция путем логарифмирования приводится к линейным зависимостям.

Для расчета режимов резания предварительно должны быть известны траектории движения инструментов и характеристики качетва поверхности деталей. Поиск оптимальных режимов может осуществлятся при известных математических зависимостях между режимами обработки, действующими силами, качеством и надежностью деталей, и ограничениями в системе станка по прочности его элементов, мощности приводов и диапазонов допустимых подач и оборотов. В противном случае оптимизация по режимам обработки не выполнима и они выбираются на основании рекомендуемых опытных данных, применяя ИПС ЭВМ.

Для поиска оптимальных режимов обработки поверхности наиболее просто использовать методы линейного программирования. Это обусловлено тем, что действующие ограничения и целевая функция путем логарифмирования приводится к линейным зависимостям.

Известно, что оптимизация режимов резания позволяет использовать более производительные режимы по сравнению с нормативными. Применение оптимальных режимов резания позволяет на 5–7%, а в некоторых случаях и больше, повысить производительность труда. В условиях единичного и мелкосерийного производства, как раз характерного для приборостроения, работы по оптимизации режимов резания обычно не проводятся. Экономический эффект, полученный от оптимизации режимов резания при обработке малых партий деталей невелик и чаще всего не может компенсировать затраты на оптимизацию. Поэтому опытный рабочий обычно сам эмпирически подбирает режимы резания, позволяющие добиться максимальной производительности труда, при заданном качестве продукции. В тоже время оптимизация режимов резания, выполненная в САПР ТП, позволяет рабочему уменьшить период настройки станка на оптимальную производительность, что особенно важно при обработке малых партий деталей на дорогостоящем металлорежущем оборудовании с ЧПУ.

Рассмотрим кратко принципы оптимизации режимов резания. Для определения режимов резания необходимо иметь математическую модель процесса обработки, т.е. иметь систему уравнений, в которой связываются V, S и t с параметрами системы СПИД. Впервые такая модель была предложена проф. Г.К. Горанским. Модель представляет собой систему неравенств. Каждое неравенство выражает некоторое ограничение области допустимых режимов резания. Например, ограничения по допустимой скорости резания, по допустимой шероховатости поверхности и так далее.

Автоматизация технологических норм времени

Нормирование технологического процесса состоит в определении величины штучного времени Тш для каждой операции. Ниже приведен алгоритм для одного из распространенных случаев последовательной обработки поверхностей деталей на металлорежущих станках.

Обозначения: t_уст, t_снят – время на установку и снятие детали на станке; t_i – время выполнения i-ого перехода; Т_к – время выполнения к-ой операции; С_к – количество поверхностей и элементов деталей, обрабатываемых на к-ой операции; P, S – промежуточные переменные.

Штучного время включает время установки, снятия и время переходов.

В алгоритме (рис 2.1) предусмотрена обработка информации для заданной последовательности ТП. Признаком конца вектора С является нулевое значение последней компоненты. Анализ на конец вектора выполняется с помощью 5-ого действия алгоритма. Накопление штучного времени по каждой операции производится с помощью действий 7–11. Переменная Р служит счетчиком количества переходов в операции. Начальное значение Р выбирается из вектора С с помощью действия 6. Штучное время рассчитывается для каждой из операций ТП. Технолог имеет возможность на основании получаемых результатов изменять состав операций с помощью вектора С.

 

Рис. 2.1. Схема алгоритма расчета штучного времени

автоматизация технологический резание