Вы здесь

Підвищення ефективності проектування технології для багатоцільових верстатів із ЧПК при удосконалюванні методу типізації

Автор: 
Фролов В\'ячеслава Вікторовича
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2002
Артикул:
3402U001047
129 грн
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ТИПОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕКИХ РЕШЕНИЙ
2.1. Применение свойства изоморфизма для типизации технологических операций
При использовании на производстве многоцелевых станков с ЧПУ для механической обработки деталей возникает противоречие. Многоцелевые станки выгодно использовать в единичном и мелкосерийном типах производства, а групповая технология, которая используется для построения структуры технологических процессов механической обработки в многономенклатурных производствах, наиболее эффективна в серийном и крупносерийном типах производства. Второе противоречие наблюдается при разрешении первого. Суть его состоит в том, что такая трудно формализуемая область, как технология машиностроения, заставляет исследователя вводить значительную степень эвристики при создании новых методов проектирования и организации производства. При этом наблюдается стремление к интенсификации производства, оснащенного современной вычислительной техникой, за счет разработки различных подходов, как к проектированию, так и к организации производственного процесса (модульная технология, типовая технология, групповая технология и т.д.), качество которых в значительной мере зависит от интуиции разработчика. Применение свойства изоморфизма для совершенствования методов типизации технологических процессов призвано разрешить эти противоречия. Его употребление при разработке новых типовых решений основывается на структурных свойствах технологических процессов.
Используем теорию структур для анализа структурных свойств технологических процессов. Между объектами, участвующими в технологическом процессе, существуют различные отношения. Технологический процесс является подсистемой производственного процесса, поэтому характер этих отношений определяется целью функционирования указанной подсистемы.
До объединения в систему технологические объекты принадлежат различным множествам, группирующим в себе объекты по функциональному назначению. В технологии выделяют следующие множества технологических объектов: станков, инструментов, приспособлений, инструментальной оснастки, поверхностей. Все эти множества можно объединить в одно глобальное множество объектов технологического назначения. Технолог использует это множество для проектирования, накладывая на него различные отношения. Тем самым он выделяет подмножество объектов, определяющих свойства технологической операции. Это подмножество можно назвать системой, так как выделение объектов подчинено общей цели, которая заключается в следующем: путем механической обработки поверхности, получить параметры, заданные чертежом. Между элементами такого подмножества существуют различные отношения: следования, совместности, предопределения. Для выявления свойств системы "Технологическая операция" необходимо рассматривать отношения следования и предопределения, поскольку они определяют конечный результат функционирования системы. Эти отношения являются бинарными отношениями порядка на точечных множествах, поэтому в двухэлементных подмножествах, выделенных этими отношениями, должна существовать точная верхняя грань и точная нижняя грань. Между некоторыми парами структурных элементов, составляющих технологическую операцию, существуют отношения порядка, обладающие свойствами рефлексивности, транзитивности, антисимметричности.
Рассмотрим несколько технологических объектов, например, технологических переходов, и проиллюстрируем свойства этих отношений. Достижение точности механической обработки обусловлено применением методов обработки резанием в определенном порядке. Этот порядок описывается отношением следования. Необходимо обработать отверстие с точностью 7 квалитета. Для этого последовательно используются следующие методы обработки: a1- сверление (H14), a2- зенкерование (H11), a3- зенкерование (H10), a4-развертывание (H7). Если изменить порядок следования методов, то отверстия с требуемой точностью не получиться. Здесь в явном виде проявляется отношение порядка. Свойство транзитивности выражается: . Свойство антисимметричности: . Свойство рефлексивности . Эти же свойства характерны для отношения предопределения. Систему "Технологическая операция" будем считать частично упорядоченным множеством, поскольку отношения между некоторыми структурными элементами этой системы обладают свойствами рефлексивности, транзитивности, антисимметричности.
Последнее свойство обусловливает наличие в каждом двухэлементном подмножестве точной нижней грани и точной верхней грани, если они существуют.
Подсистемой для системы "Технологическая операция" является технологический переход (рис.2.1), свойства которого определяются соотношением пяти структурных элементов: А1- поверхности, А2- приспособления, А3- инструмента, А4- станка, А5- метода обработки. Отношение между этими элементами является отношением предопределения. Технологический переход является частично-упорядоченным множеством, каждое двухэлементное множество которого имеет единственные точную верхнюю грань и точную нижнюю грань в силу свойства антисимметричности. Компоновка отдельных технологических переходов в технологическую операцию представляется, как объединение подмножеств в одно множество. При объединении получается система Р частично упорядоченных множеств , где ? - порядковый номер множества. Множество L, при этом, тоже является частично упорядоченным множеством. В этом множестве существуют, как отношения следования, так и отношения предопределения.
Для получения типовых решений необходимо сгруппировать технологические операции в классы подобных объектов. Поскольку мы имеем дело с частично упорядоченными множествами, уместно использовать свойство изоморфизма, которое позволит выделять классы неразличимых по некоторым характеристикам технологических операций и на базе этих классов формировать типовые решения, отличающиеся повышенной универсальностью, альтернативностью и инвариантностью. Использование понятия изоморфизма позволит повысить альтернативность технологических решени