13.3. Алгоритм выбора оборудования
Главными условиями выбора оборудования являются:
1) соответствие технологических возможностей станка СТтв множеству переходов {a1, a2, ..., an} проектируемой операции;
2) соответствие рабочей зоны станка Lст пространству, занимаемому приспособлением с обрабатываемой заготовкой и инструментальной наладкой (Lпр+Lзаг+Lин)
3) экономическая целесообразность применения тех или иных станков (экономически допустимая партия деталей Nж) в зависимости от типа производства или размеров партии деталей Nдет.
Совокупность указанных условий образует математическую модель выбора допустимых типоразмеров оборудования:
Lст>Lпр+Lзаг +Lин;
Количество соотношений модели и их вид определяются конкретным типом операции, схемой установки заготовки, ее формой и размерами, а также назначением создаваемой САПР ТП.
Алгоритм выбора станка обычно строится на основе анализа информационно-логических таблиц. В таблицах станки группируются по типам от более производительных к менее производительным, а в каждом типе - от меньших моделей к большим. Предварительное упорядочивание станков по их производительности и размерам позволяет получать рациональные решения за наименьшее число шагов. По алгоритму производится проверка соответствия условий выбора оборудования параметрам обрабатываемой заготовки. Если для выделенной модели станка хотя бы одно из условий не выполняется, то для анализа необходимо выбрать станок следующей модели, техническая характеристика которого обеспечивает достижение заданных качеств детали.
Рассмотрим построение алгоритма выбора оборудования для ранее описанного примера проектирования типовых технологических процессов. Основными параметрами этой задачи являются серийность производства и размеры заготовки (готовой детали): D - наибольший наружный диаметр; L - длина; d - наибольший диаметр осевого отверстия; d1 - наибольший диаметр неосевого отверстия; Dрез - диаметр резьбы; Lш - длина шлицев; М - модуль зубчатой поверхности.
Для каждой группы оборудования характерны определенные условия выбора, связанные с отдельными признаками детали . Так, выбор станка при обработке деталей класса «валы» для токарной группы операций определяется наибольшим диаметром заготовки D и ее длиной L, т. е. эти параметры обусловливают выбор типоразмера станка по высоте центров и наибольшему межцентровому расстоянию.
Важным фактором для выбора оборудования является также тип производства. При разработке алгоритма учитываются основные тенденции развития современного машиностроительного производства. Для единичного производства преимущественно подбираются универсальные станки и станки с ЧПУ, а для крупносерийного и массового - полуавтоматы и автоматы. Однако такой однозначный подход не может быть реализован во всех случаях. Например, для серийного производства необходимо проводить проверку целесообразности применения станков с ЧПУ. Такая проверка выполняется с учетом сложности формы детали и точности ее обработки с помощью специального оператора.
При составлении таблицы выбора моделей станков необходимо учитывать диапазоны размеров обрабатываемых на них деталей . Для удобства обработки информации данные целесообразно преобразовывать путем кодирования моделей станков двухзначным кодом . Одна и та же модель станка, рекомендуемая при разных значениях D и L, представляется одним кодом.
После составления таблиц выбора оборудования и их кодирования для всех типов операций, используемых в обобщенном маршруте, составляется единый массив оборудования MS, в котором модели станков кодируются 3-значным кодом (XXX). Структура кода:
Х - тип оборудования в соответствии с классификацией ЭНИМС * (токарные станки 1, сверлильные - 2, шлифовальные - 3 и т. п.);
XX - код станка, обозначенный в таблице кодирования данных для выбора оборудования.
* ЭНИМС - Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков.
Создание единого массива оборудования MS диктуется необходимостью упрощения алгоритмов поиска в нем информации и его корректировки. В этом массиве по коду станка определяется следующая информация: модель станка, наименование оборудования, краткая техническая характеристика, установочная мощность (кВт), габариты (мм), масса (т), стоимость (тыс. руб.).
Для удобства построения алгоритмов выбора модели станка из закодированных таблиц формируется общий массив MST, в состав которого входят четыре подмассива (MST1, MST2, MST3, MST4), объединяющих коды станков для различного типа производства. Анализ условий выбора оборудования по переменным параметрам деталей показывает, что для всех типовых операций поиск кода станка можно производить по двум параметрам.