Куликов Д.Д. САПР ТП. Конспект лекций

Подождите немного. Документ загружается.

Ниже дан пример установки валика на призму, где

поверхность 1 - двойная направляющая база ( типа Цx);

поверхность 2 - опорная база (типа ПТх).

Поверхность 1, кроме того , является опорной базой, получаемой за счет

трения (типа ЦТх). В этом случае имеем Е=Цх+ПТх+ЦТх.

На этапе геометрического анализа необходимо выбрать комплект таких

поверхностей, которые не обрабатываются на данной операции и, являясь

базой, смогут обеспечить получение единичной матрицы степеней свободы.

Комбинаций поверхностей может быть достаточно много, но лишь часть из них

технически допустимо. Поэтому используют в первую очередь типовые

комбинации баз, например,

УБ - НБ -

ОБ

УБ -ДО -

ОБ

ДН - ОБ -

ОБ

где УБ, НБ, ОБ - соответственно установочная, направляющая и

установочная базы, а ДН и ДО - двойная направляющая и двойная опорная

базы. В свою очередь:

 УБ -обычно плоскость (П);

 НБ - плоскость (ПН) или наружная цилиндрическая поверхность (Ц);

 ОБ - плоскость (ПО), короткая цилиндрическая поверхность (ЦК) или

сфера;

 ДН - наружная или внутренняя цилиндрическая поверхность;

 ДО - наружная или внутренняя короткая цилиндрическая поверхность.

Для баз характерно определенное взаимное расположение. Обычно УБ, НБ

и ОБ взаимно перпендикулярны. Закрепление за поверхностями их

технологических ролей позволяет сократить численность генерируемых

вариантов.

Результатом геометрического анализа является список допустимых схем

базирования и поверхностей, которые могут быть использованы в качестве

базы. Однако количество вариантов базирования может быть достаточно

велико. Поэтому мы переходим ко второму этапу, с помощью которого

попытаемся сократить количество вариантов, сгенерированных на первом

этапе.

Второй этап.

На втором этапе заготовка рассматривается как некоторое твердое тело и

выполняется анализ отдельных поверхностей, выбранных за базу. На основе

анализа определяют, могут ли они использоваться в этой роли. Поверхность

может иметь малую протяженность или заготовка в этом месте является

нежесткой. Особенно это касается поверхностей, которые одновременно

являются базами и поверхностями зажима (для трехкулачкового патрона, цанг,

центровых оправок).

Рассмотрим следующий пример.

На первом этапе, на основе типовой комбинации УБ - ДО - ОБ, были

выбраны пары поверхностей: 1-3, 1-4, 1-6, 2-3, 2-4, 2-6, 5-3, 5-4, 5-6.

Анализ поверхностей на втором этапе показал, что поверхность 1 -

нежесткая, а поверхность 2 - имеет малую протяженность и не может быть

использовано в качестве базы. Из указанного списка остались пары 5-3, 5-4, 5-6.

Третий этап.

На этом этапе проводится оценка способов простановки размеров у

заготовки и анализ размеров детали. Исходя из принципа совпадения

конструкторских и технологических баз из отобранных ранее комплектов баз

отбирают комплекты, которые связаны размерами с обрабатываемыми

поверхностями. В нашем примере только поверхность 6 связана с

обрабатываемыми поверхностями конструкторскими размерами К-1 и К-2.

Поэтому в качестве основного варианта выбрана лишь пара 5-6. В качестве

третьей поверхности выбрана снова поверхность 5, так как она будет

поверхностью зажима и поэтому она лишает заготовку поворота вокруг оси

OX.

Результаты выбора баз можно выразить в виде кода схемы базирования:

Кодирование типовых схем базирования

Код Схема базирования

1 УБ - НБ - ОБ

УБ - ДО - ОБ

3 ДН - ОБ - ОБ

Вид поверхности кодируется. Например:

1 - плоскость

2 - цилиндрическая наружная длинная

21 - цилиндрическая наружная короткая

Для рассматриваемого примера код схемы базирования имеет вид 4 1 21

21.

Результатом выбора баз являются:

1. Код схемы базирования.

2. Коды поверхностей, выбранных за базы.

3. Обозначения поверхностей, выбранных за

базы.

Расчет операционных размеров заготовок

3.3.3. Расчет операционных размеров заготовок

Выделим 3 вида размеров.

1. Конструктивный размер.

2. Собственный размер ( размеры конкретных поверхностей деталей,

которые необходимы для вывода детали или заготовки на экран или

принтер при печати чертежа ).

3. Операционный размер ( задан в модели операционной заготовки и далее

выводится на операционный эскиз ).

Конструктивные размеры. Эти размеры заданы на чертеже детали, а так же

зафиксированы в ПМД

В параметрической модели детали для каждого

конструкторского размера заданы:

 Обозначение размера.

 Простановка размера.

 Номинальная величина.

 Точность размера.

Собственные размеры. Это размеры конкретных поверхностей деталей,

которые необходимы для вывода детали или заготовки на экран или принтер

при печати чертежа. Кроме того, собственные размеры используются для

формирования параметрических моделей операционных заготовок и для

расчета режимов резания. В параметрической модели детали или операционной

заготовки для каждого собственного размера заданы:

 Обозначение размера.

 Простановка размера.

 Номинальная величина.

См. методику расчета собственных размеров

Операционные размеры. Это размеры, которые необходимо выдержать при

выполнении операции. Операционные размеры используются:

 При выводе на печать графического файла с операционным эскизом.

 Для формирования содержания перехода (■ример:Точить поверхность 1,

выдерживая размер 20.5 - 0.1).

 Для выбора приспособления, а так же режущего, вспомогательного и

измерительного инструмента.

Операционные размеры зафиксированы в ПМВыхЗ

В параметрической

модели выходной заготовки каждого операционного размера заданы:

 Обозначение размера.

 Простановка размера.

 Номинальная величина.

 Точность размера.

Рассмотрим общие принципы расчета операционных размеров. Будем

ориентироваться на методику расчета, предложенную в свое время проф.

Иващенко [5].

Исходя из этой методики необходимо выполнить следующую

последовательность расчетов:

 Выполнить назначение технологических баз для всех операций.

 Выполнить простановку операционных размеров для всех выходных

заготовок и для исходной заготовки.

 Определить снимаемые припуска для всех операций.

 Составить граф составляющих размеров.

 Составить граф замыкающих размеров.

 Составить систему линейных уравнений, в которой левые члены

уравнений - это замыкающие размеры (конструкторские размеры и

припуски, а правые члены уравнений - это определяемые операционные

размеры.

 Решить систему уравнений и определить номинальные значения

операционных размеров и их точность.

Неудача в выполнении расчетов может быть вызвана неправильным

выбором баз или неправильной простановкой размеров. В этом случае

необходимо сделать соответствующую корректировку в простановке размеров

и повторить расчеты. Расчеты повторяют до тех пор, пока не будет получен

положительный результат.

Проектирование структуры операций

3.3.5. Проектирование структуры операций

Цель проектирования структуры операции:

Определить последовательность выполнения переходов

на заданной операции.

Данная задача является достаточно сложной и может быть решена

различными способами. Рассмотрим один из возможных способов, основаны на

использовании графа предшествования.

Исходные данные:

 Код модели оборудования

 Множество переходов, закрепленных за данной операцией.

Последовательность выполнения переходов подчиняется комплексу

технологических правил, которые должны быть зафиксированы в системе и

использованы при упорядочении переходов.

Правила упорядочения переходов основаны на использовании отношения

предшествования ( свойства отношения: транзитивность, антисимметричность ,

антирефлективность ). Обозначение отношение предшествования:

>> P

или

<< P

Что означает: переход P

предшествует переходу P

. Например, правило

формирование резьбы на наружной цилиндрической поверхности: обточка

цилиндрической поверхности (переход Р1), обточка фаски (переход Р2),

нарезание резьбы (переход Р3). Это правила можно записать с помощью

отношения предшествования:

Р1 >> Р2;

Р1 >> Р3;

Р2 >> Р3.

Эти правила не означают, что, например, за переходом Р1 сразу должен

выполнятся переход Р2, а только выражает ситуацию: переход Р1 должен

выполнятся раньше переходов Р2 и Р3. Таким образом, если в начале имеем

множество переходов MP = { P

, P

}, то, после применения указанных

выше привил, получим структуру перехода SP = < P

, P

Правила упорядочения переходов могут быть выражены процедурным и

декларативным способом. На каждом предприятии могут быть свои

технологические особенности, поэтому для повышения адаптивных свойств

САПР ТП целесообразно задавать правила упорядочения переходов

декларативным способом. Например, указанные выше пары предшествования

можно записать в виде таблицы:

P2 P3

P1 P2

P1 P3

В этой таблице под обозначением перехода подразумевается код перехода

по ЕСКД. Такую таблицу можно хранить в базе данных. Ее корректировка

технологом достаточно проста.

Но длина таблицы может быть очень большой. Например, переход

"установка заготовки" предшествует всем переходам. Если мы имеем 200

переходов, то в первом поле каждой из первых двухсот строк будет занесен код

этого перехода, а во втором - все коды остальных возможных переходов.

Аналогичная ситуация возникает и для перехода "снять заготовку".

Для сокращения количества строк используется другая таблица :

Pmin,i Pmax,i Pmin,j Pmax,j

P' P' P

200

P1 P200 P'' P''

P1 P1 P2 P2

P1 P1 P3 P3

P2 P

P3 P3

P* - установить заготовку;

P** - снять заготовку.

Рассмотрим пример. Пусть имеется заготовка, которую надо получить на

данной операции (выходная заготовка).

Разобьем заготовку на поверхности :

ТП - торец правый

ФП - фаска правая

Ц - цилиндр

Р - резьба

Н - номер элемента

ОП - обозначение поверхности

Р - ранг поверхности

Канавка не выделена, так как получается одним инструментом.

Н ОП Наименование поверхности Р

1 цил.

1 ФП

1 ТП

1 Р

Цилиндрическая поверхность

Фаска правая

Торец правый

Резьбовая поверхность

2 2 Канавка 2

3 Ц

3 ТЛ

3 ФП

Цилиндрическая поверхность

Торец левый

Фаска правая

Имеем набор переходов, которые можно свести в таблицу, в которой НП -

номер перехода, присвоенный при решении задачи получения рабочего плана

обработки; ОП - обрабатываемая поверхность..

НП ОП Наименование перехода

3 ТЛ

3 Ц

3 ТП

ФП

1 Р

ФП

1 ТП

1 Ц

Отрезать заготовку

Точить цилиндр предварительно

Обточить цилиндр окончательно

Подрезать торец

Обточить фаску

Проточить канавку

Нарезать резьбу

Обточить фаску

Подрезать торец

Обточить цилиндр предварительно

Обточить цилиндр окончательно

Основные этапы определения структуры операции:

1. Открыть БД с правилами упорядочения.

2. Используя правила, составить матрицу предшествования.

3. Определить исходную структуру операции.

4. Уточнение исходной структуры и получение рабочей структуры

операции

В результате использования правил предшествования получаем матрицу

предшествования размером 11x11.