САПР ТП на основе аналогов процессов

про САПР ...

Содержание

Введение 3
1. Методы проектирования технологических процессов
механической обработки 4
2. Пример построения системы автоматизированного проектирования
Технологических процессов на основе аналогов 11
Заключение 15
Список использованной литературы 17

Проектирование технологических процессов отличается сложностью и трудоемкостью и поэтому его разделяют на последовательные стадии. На начальных стадиях делают предварительные наметки процесса, на последующих стадиях их уточняют и конкретизируют на основе детальных технологических расчетов. Оценка стадий процесса, методов обработки, оборудования потребуют изменения намеченных ранее границ операций, введения в процесс иных операций и так далее.
Таким образом, окончательное решение для всех задач находят параллельно, методом постепенных приближений, уточняя решение одних задач после решения других. Например, может оказаться, что спроектировать приспособление по заданной схеме базирования заготовки невозможно или неэффективно, поэтому необходимо вернуться к стадии проектирования операции и из менить структуру последней. Это может потребовать также изменения структуры процесса. Другой пример: при заданном составе переходов может оказаться неудачным размещение режущих инструментов в инструментальной наладке и часть переходов необходимо перенести в следующую операцию. Следовательно, нужно вернуться в предыдущую стадию и провести корректировку состава операций, а возможно и структуры процесса.

Здесь могут быть использованы самые различные методы распознавания образов и методов свертки – преобразования пространства входных признаков к пространству меньшей размерности. Этот подход удобен тем, что, применяя алгоритмы обучения и самообучения, можно легко приспосабливать (адаптировать) блок выбора вариантов к изменяющимся условиям внешней среды.Если дерево решений, даже усеченное, не удается поместить в память ЭВМ, то необходимо будет каждый раз генерировать (синтезировать) очередной вариант. В этом случае дерево решений не хранится в памяти ЭВМ и представлено в неявном виде. Синтез решения осуществляется обычно на более низких уровнях проектирования, так как является более сложной процедурой, чем выбор варианта. При этом блок нахождения варианта (точнее – блок синтеза) задает лишьнаиболее существенные ограничения на синтез варианта.В результате выбора варианта в блок оценки передаются один или несколько вариантов. Один вариант передается, либо когда необходимо найти любой удовлетворяющий заданным ограничениям вариант, либо когда проводится последовательная оптимизация решения. В первом случае в блоке оценки осуществляется оценка полученного варианта по параметрам цели (эффективности, степени приближения к параметрам цели и так далее). Если вариант признан удовлетворительным, то он передается в блок оформления результатов, где подготовляется к виду, удобному для использования его другими блоками, и может быть записан в оперативную базу данных. О результатах завершения работы блока оценки вариантов (удачном, если вариант принят, и неудачном, если вариант отвергнут) сообщается вышестоящему уровню. На этом уровне определяются план дальнейших действий и направление процесса вычислений. В случае получения неудовлетворительного ответа вышестоящий уровень принимает решение либо перейти к другому блоку, либо модифицировать исходные данные и вновь попытаться получить решение по данному блоку. Например, если при проектировании заготовительной операции изготовления заготовки методом литья под давлением в блоке проектирования был получен неудовлетворительный вариант операции, то информация об этом поступает на вышестоящий уровень с указанием причин отрицательного результата. На основе анализа на этом уровне решается вопрос о переходе к получению заготовки другим методом, например литьем в кокиль, либо определяются возможные модификации самой заготовки с целью повторного проектирования операции. При модификации заготовки проводится утолщение стенок, удаление мелких отверстий и других элементов, которые не удается получить литьем под давлением, меняется линия разъема и так далее.Если при принятии решения проводится последовательная оптимизация, то в блоке оценки вариантов полученный вариант сравнивается с предыдущими по заданному критерию оптимизации. Если он хуже предшествующих, то отвергается; если лучше, то запоминается. Результаты оценки сообщаются вышестоящему уровню, на котором решается вопрос о продолжении вычислений.При синтезе решений очень важным является наличие правила остановки при поиске лучших вариантов. В противном случае при большом дереве решений (оно может включать тысячи вершин) будет идти неприемлемо долго. Обычно в итеративных вычислительных процессах правило остановки формируется на основе критерия устойчивости решения. В нашем случае это правило чаще всего неприменимо, так как в проектировании не всегда возможна проверка сходимости алгоритма, хотя его эффективность может быть доказана. Эффективным будем считать такое правило, которое позволяет прекратить итерационный процесс через конечное число итераций.В упомянутых алгоритмах и методах случайного поиска рассматривается широкий набор правил остановки итераций, простейшим из которых является фиксирование максимально допустимого числа итераций. После того как оптимизация закончена, ее лучший вариант или несколько лучших вариантов передаются блоку оформления вариантов. Если сложность нахождения вариантов не очень высока, то в блоке нахождения вариантов может быть выбрано или синтезировано сразу несколько вариантов, которые в блоке оценки подвергаются анализу. На основании анализа отбираются лучшие варианты.В указанной схеме принятия решений не обязательно реализуется лишь одна из указанных разновидностей принятия решения. В общем случае возможно их последовательное использование. На первом шаге выбирается одно или несколько удовлетворительных решений, образующих «опорный план» - исходные точки оптимизации. На последующих шагах осуществляется уже собственно оптимизация решений на основе синтеза вариантов.Для реализации принципа неокончательных решений целесообразно получать несколько удовлетворительных или лучше близких к оптимальным вариантов, включая и оптимальный. Эти варианты запоминаются в оперативной базе данных и служат основой для дальнейшего проектирования технологического процесса. Хранение вариантов, кроме того, позволяет, во-первых, не проводить повторных вычислений при вторичном обращении к данной задаче, во-вторых, при наличии диалоговой системы обозревать и оценивать технологом найденные варианты. Кроме того, оптимальный на данном уровне вариант можно считать лишь условно оптимальным, так как для более высокого уровня выгоднее может оказаться вариант, лишь близкий к оптимальному, поэтому его тоже целесообразно сохранять. Чтобы количество хранимых вариантов не стало слишком большим, целесообразно сохранять лишь наиболее важные варианты, связанные со структурой организации процесса, а остальные последовательно отсекать.Рассмотрим общую методику проектирования технологических процессов на основе изложенных положений. Один из главных принципов построения ЕСТПП – принцип преемственности технологических и организационных решений при производстве новых изделий. Поэтому можно выделить следующие методы проектирования технологических процессов на основе:- повторного использования единичных технологических процессов;- унифицированных (типовых и групповых) технологических процессов;- синтеза процесса.Первый метод основан на использовании готовых решений на всех уровнях проектирования за счет заимствования существующих единичных технологических процессов. Схема нахождения маршрута в этом случае следующая: деталь → деталь-аналог → процесс на деталь-аналог → процесс на деталь.Для реализации этого метода необходимо иметь развитую информационно-поисковую систему (ИПС), в базе данных которой находятся поисковые образцы деталей и их технологические процессы. С помощью ИПС технологического назначения находятся детали-аналоги, на основе примеров чертежей отыскиваются в базе данных технологические процессы на выбранные детали-аналоги.Технологический процесс, полученный на деталь-аналог, его общие характеристики и структура, а также состав операций используются как исходный вариант, позволяющий перейти на следующий уровень проектирования – уровень операций. На этом уровне структура операций найденного процесса также может быть основой для операций обработки заданной детали. Откорректировав процесс применительно к параметрам детали, можно получить необходимый рабочий процесс. Корректировки касаются небольших изменений структуры процесса, параметров режущего инструмента (размеры сверл, зенкеров, разверток, фрез и так далее), измерительного инструмента применительно к размерам заданной детали. Заново могут быть просчитаны, оптимизированы режимы резания.Пример построения системы автоматизированного проектирования технологических процессов на основе аналоговРазработка технологии изготовления или сборки является процессом непростым и многовариантным как по возможному набору операций, так и применяемому оборудованию, оснастке. Сегодня проектирование техпроцесса с использованием САПР сводится к двум возможностям – проектирование с использованием процесса-аналога (типового, группового, обобщенного) или с использованием баз данных по отдельным операциям, переходам, оборудованию и т.п.Рассмотрим первый вариант – процесс-аналог. В машиностроении в советские годы были разработаны и внедрялись, практически централизовано, типовые техпроцессы. Типовые ТП были собраны в справочники и альбомы, которые издавались и были доступны промышленным предприятиям. Сейчас ценность старых изданий не очень велика, а новых просто не существует. Изменилось оборудование, инструмент, а, следовательно, и подходы к изготовлению тех же самых изделий. Самостоятельное создание типовых ТП, в рамках одного предприятия, занятие крайне трудоемкое, требующее высокой квалификации технологов. Использование типовых ТП наиболее оправдано на предприятиях с ограниченной номенклатурой изделий, не сильно отличающихся конструктивно.Еще один вариант процесса-аналога это обобщенный технологический процесс. Если говорить просто, этот процесс – склад всех возможных технологических операций, которые нужны для изготовления конструктивно схожих деталей.