1. Математическое обеспечение управления техпроцессом обработки, уровни и разновидности этого обеспечения

Техпроцесс – комплексный и достаточно сложный объект управления, так как он включает в себя совокупность орудий производства (станков), предмета обработки (деталь), различных обслуживающих систем (в том числе транспортных), а также временные показатели в виде режимов резания и геометрические (точностные) показатели.

Вся эта совокупность направлена на выполнение конкретных задач, а именно получение продукции в заданные сроки, в заданном объеме (количестве) заданного качества.

В целом математическое обеспечение техпроцессов остается традиционным (как обычные техпроцессы без управления) однако, учитывая сложность объекта управления, появляются дополнительные подходы:

1. При разработке математического обеспечения ГПС техпроцессы проходящие в этих обрабатывающих системах удобно моделировать с помощью систем массового обслуживания (СМО).

СМО - математический аппарат, описывающий случайные процессы, за который принимается данный техпроцесс с установлением вероятности пребывания системы в заданном состоянии (равномерная загрузка оборудования, обеспечение погрешности обработки в заданных пределах, обеспечение заданной производительности обработки, а также минимизация транспортных и вспомогательных перемещений).

2. Использование имитационных моделей.

Имитационное моделирование – это создание комплексов моделей, каждая из которых описывает часть процесса, происходящего в ГПС.

Здесь предполагается 2 этапа при разработке:Этап выделения объекта – для которого следует создать модель или сложно создать модель (проблема декомпозиции – выделение объекта из сложной системы)

 Определение правил или ограничений при разработке более сложных и соответствующих приближенных моделей

При разработке имитационных моделей используются численные методы, описывающие данный процесс или работу устройства. Затем необходимым условием обработки таких моделей является использование ЭВМ. Имитационная модель позволяет выбрать структуру системы управления. Еще на стадии проектирования системы управления можно промоделировать влияние возможных отказов или сбоев в работе оборудования. Можно решать задачи, связанные с автоматизацией очереди на обработку деталей, последовательности, наработки оборудования, с целью обеспечения минимальной неопределенности техпроцесса. Кроме того на основе этих моделей можно получить значения коэффициента загрузки для каждой единицы оборудования, а так же объем не завершенного производства (“технологический задел”).

Вопрос № 29

1. Адаптивное управление. Качество обработки как управляемый показатель техпроцесса

Основной задачей технологии машиностроения является достижение качества деталей.

Точность обработки –совпадение реально полученной детали с неким геометрическим прототипом или это степень приближения к этому прототипу.

Это:

1. Точность расстояния между поверхностями (размер)

2. Точность отдельной поверхности (погрешность формы)

3. Точность относительного расположения поверхностей.

4. Волнистость и шероховатость

Обеспечение точности производится в несколько этапов:

1. Необходимо достичь начальную точность установкой детали относительно баз станка (6 точек).

2. Обеспечивает проверку положения деталей относительно баз станка, в частности, определяется расположение припуска на установленную деталь для этого используют специальные контрольные – мерительные щупы (см. ниже). Эти данные вводятся в систему станка и служат для коррекции последующей обработки с использованием программы

Основными показателями при обработке деталей с использованием адаптивного управления является обеспечение стабильных данных по точности размеров, по величине деформации деталей на которые в первую очередь влияют усилия, возникающие при резании.

Учитывая вышесказанное , особо следует выделить важность применения специальных устройств “адаптивные приводы(головки)”. В первую очередь такие устройства применяют для легко деформируемых деталей (нежесткие валы l/d10…12).

При реализации таких методов одним из способов управления является целенаправленное изменение одного из технологических режимов, связанных с образованием силы резания (подача, скорость резания реже).