Вопрос 18. Каковы основные этапы подготовки задач для решения на ПЭВМ
Вопрос 30. Каковы основные задачи, которые необходимо решать при создании систем автоматизированного проектирования технологических процессов
Вопрос 42. Как на основе вторичного графа размерных связей в ЭВМ формируется технологический маршрут изготовления деталей
Вопрос 56. Какие типовые задачи решают при проектировании режущего инструмента на ЭВМ
Список использованных источников
Вопрос 18. Каковы основные этапы подготовки задач для решения на ПЭВМ
Компьютер предназначен для решения разнообразных задач: научно-технических, инженерных, разработки системного программного обеспечения, обучения, управления производственными процессами и т.д. В процессе подготовки и решения на компьютере научно-технических задач можно выделить следующие этапы:
1. Постановка задачи – формулируется цель решения задачи, подробно описывается ее содержание; проводится анализ условий, при которых решается поставленная задача, выявляется область определения входных параметров задачи.
2. Формальное построение модели задачи – предполагает построение модели с характеристиками, адекватными оригиналу, на основе какого-либо его физического или информационного принципа; анализируется характер и сущность величин, используемых в задаче.
3. Построение математической модели задачи – характеризуется математической формализацией задачи, при которой существующие взаимосвязи между величинами выражаются с помощью математических соотношений. Как правило, математическая модель строится с определенной точностью, допущениями и ограничениями.
4. Выбор и обоснование метода решения – модель решения задачи реализуется на основе конкретных приемов и методов решения. В большинстве случаев математическое описание задачи трудно перевести на машинный язык. Выбор и использование метода решения позволяет свести решение задачи к конкретному набору машинных команд. При обосновании метода решения рассматриваются вопросы влияния различных факторов и условий на конечный результат, в том числе на точность вычислений, время решения задачи на компьютере, требуемый объем памяти и др.
5. Построение алгоритма – на данном этапе составляется алгоритм решения задачи, в соответствии с выбранным методом решения. Процесс обработки данных разбивается на отдельные относительно самостоятельные блоки, определяется последовательность выполнения этих блоков.
Вопрос 30. Каковы основные задачи, которые необходимо решать при создании систем автоматизированного проектирования технологических процессов
Основными задачами, которые необходимо решать при автоматизированном проектировании технологического процесса, являются:
– формализация сведений о деталях, которые при традиционном ручном проектировании задаются в виде чертежа со множеством специальных обозначений и перечня технических требований, изложенных в виде описания (текста). Эту информацию при автоматизированном проектировании необходимо представить в буквенно-цифровых кодах. К такому виду необходимо привести всю информацию о детали, включая описание ее конфигурации, размерных связей, технических требований;
– создание информационных массивов, содержащих сведения о наличном парке металлорежущего оборудования и его технических характеристиках, режущем, вспомогательном и мерительном инструментах, станочных приспособлениях, заготовительном производстве, ГОСТах, руководящих и нормативных материалах. Для организации проектирования необходимо создать информационно-справочную службу, которая могла бы обеспечить процесс проектирования необходимой справочной документацией. При этом нужно не только обеспечить формализованное описание и ввод этой информации в ЭВМ, но и разработать методы поиска необходимой информации в памяти машин, а также ее вывод в нужном виде.
Вопрос 42. Как на основе вторичного графа размерных связей в ЭВМ формируется технологический маршрут изготовления деталей
При проектировании единичных технологических процессов с помощью САПР ТП широко используются наработанные типовые решения различных подзадач для типовых элементов технологи¬ческих процессов: типовые планы обработки, типовые схемы установ¬ки заготовок в приспособлениях. Такой подход позволяет наиболее рационально сочетать объективные факторы проектиро¬вания технологических процессов (размерные характеристики дета¬лей) с типовыми решениями, характеризующими специфику конкрет¬ного предприятия.
Синтез технологического маршрута изготовления детали производится на основе построения планов обработки элементарных и типовых поверхностей. Планы обработки на отдельные поверхности, обеспечивающие получение требуемой точности и качества разрабатывают двумя методами: расчетным либо статистического анализа.
Расчетный метод основан на определении стоимости однопроходной обработки заготовки различными технологическими способами. В связи с отсутствием нормативов стоимости для способов обработки этот метод имеет ограниченное применение.
Второй метод основан на использовании статистического анализа производственных условий конкретного предприятия или справочных данных. В настоящее время он широко применяется.
Алгоритм построения технологического маршрута по методу статистического анализа можно разделить на ряд этапов. На первом этапе происходит формирование плана обработки.
Выбор плана обработки производится на основе анализа так называемых таблиц соответствий, представляющих собой одну из форм записи соответствия множества типовых решений множеству условий их существования. В качестве условий, определяющих выбор того или иного плана обработки Wi, принимаются вид (код) обрабатываемой поверхности КЭ, вид термообработки ТО, шероховатость поверхности, точность обработки в квалитетах КT, отклонения взаимного расположения ∆, диаметр обработки D, расположение отверстий ОТ, вид отверстия ВО и др. В зависимости от этих условий из таблицы типовых планов обработки поверхностей выбираются планы Wi на каждую обрабатываемую поверхность и формируется таблица планов обработки поверхностей – массив ПЛОБ.
Исходной информацией для следующего этапа синтеза технологическою маршрута обработки детали служат граф размерных связей с опорными базами (массив МГОБ) и таблица выбранных планов обработки (массив МПО W) .
Вопрос 56. Какие типовые задачи решают при проектировании режущего инструмента на ЭВМ
В современном машиностроении всё большую роль начинают играть разнообразные САПР-системы. С их помощью период развития проекта от первоначальных эскизов до готовых изделий сокращается до нескольких дней или даже часов. Важную роль в этом процессе играет подготовка производства, а именно: выбор оборудования, назначение режимов резанья, определение очередности обработки поверхностей, выбор инструмента. Последнее из перечисленных является достаточно многогранной задачей, сравнимой по сложности с выбором конструкции самой изготавливаемой детали. В частности, выбор инструмента может включать в себя различные прочностные расчеты, температурный расчет, динамический расчет и многое другое. Производить все эти расчеты вручную было бы весьма сложно, поэтому широкое распространение получают САПР режущего инструмента, которые позволяют провести все расчеты с использованием ЭВМ. Базой для таких расчетов могут служить стандартные методики, доработанные с учетом использования их на ЭВМ для твердотельного моделирования режущего инструмента.
Важной задачей для развития САПР является выработка критериев подобия модели и реального инструмента. Для решения этой задачи необходимы программные инструменты, позволяющие численно сравнить уровни детализации моделей и определить оптимальный. Для создания таких инструментов наиболее подходят следующие методики: поэлементное проектирование, метод конечных элементов, параметрическое построение твердотельных моделей инструмента. Кроме того, приведенные методики и подходы могут быть использованы и для создания рабочих версий САПР РИ.
САПР режущего инструмента может быть использован во многих отраслях машиностроения. Объединяя все требования к подобным САПР можно выделить четыре основных задачи, связанных с проектированием и эксплуатацией режущего инструмента:
Проектирование нормализованного инструмента – типичная задача, стоящая перед конструктором-инструментальщиком. При её решении используется широкий диапазон различных государственных и отраслевых стандартов.
1. Аверченков, В.И. САПР технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов: учеб. пособие для вузов / В.И. Аверченков, И.А. Каштальян, А.П. Пархутик. – М.: Высш. шк., 1993 – 288 с.
2. Корсаков, В.С. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении / В.С. Корсаков, Н.М. Капустин, К.Х. Темпельгоф, Х.Лихтенберг; Под общ. ред. Н.М. Капустина. – М.: Машиностроение, 1985.
3. Грувер М., Зиммерс Э. САПР и автоматизация производства. – М.: Мир, 1987.
4. Норенков И.П. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии / И.П. Норенков, П.К. Кузьмик – М.: Изд-во МГТУ
им. Н. Э. Баумана, 2002.
