Journal influence
Bookmark
Next issue
Complex automation system of process planning
The article was published in issue no. № 1, 2010Abstract:In this article complex automation system of process planning were reviewed. It is a CAM system, designed in Technology of Oil and Gas Machine Building department of Gubkin Russian State University. The system is open user-loyal system which gives ability of designing technological processes using different methods, analyzing designing results, creating and using databases and so on.
Аннотация:В работе рассматривается система комплексной автоматизации технологической подготовки производства – технологическая САПР, разрабатываемая на кафедре технологии газонефтяного машиностроения Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. Система является открытой, лояльной к пользователю, позволяет проектировать технологические процессы различными способами, обрабатывать результаты проектирования, а также наполнять систему различной информацией для выполнения проектных работ.
Author: (baibak04@mail.ru) - | |
Keywords: SKAT PP, technological process, technological preparation of manufacture, CAD system |
|
Page views: 12197 |
Print version Full issue in PDF (4.03Mb) Download the cover in PDF (1.25Мб) |
В современном машиностроительном производстве использование САПР давно стало промышленным стандартом. Предприятия все больше ориентируются на ведение электронного документооборота, поскольку это дает существенный выигрыш в сроках технической подготовки производства, позволяя более оперативно реагировать на стремительно изменяющиеся условия рынка. В связи с этим перед специалистами промышленных предприятий встает вопрос о дальнейшем повышении эффективности работы с применением САПР. В настоящее время разработаны и используются разнообразные программные приложения и комплексы для решения задач бухгалтерии, снабжения, конструкторской подготовки. Однако в технологической подготовке производства (ТПП) уровень автоматизации работ по-прежнему остается достаточно низким. Связано это прежде всего с особенностями данной предметной области: преобладанием описательных форм представления информации при минимальном числе вскрытых аналитических зависимостей, а также с опытом специалистов. Таким образом, повышение эффективности труда в ТПП с использованием САПР – одна из актуальных и труднорешаемых проблем современного машиностроения. Работы по созданию технологических САПР на кафедре технологии газонефтяного машиностроения Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина (г. Москва) ведутся более двадцати лет. Создано пять версий системы комплексной автоматизации технологической подготовки производства (СКАТ ПП), которая в начале 90-х годов нашла применение на более чем 200 предприятиях России и стран СНГ, а также в учебном процессе на нескольких кафедрах университета. В настоящее время разработана шестая версия системы, построенная на базовых принципах более ранних версий, но имеющая более развитый и удобный интерфейс и еще большую функциональность. Организация работ в СКАТ ПП Различные структуры машиностроительных предприятий, выпускаемая продукция, средства технического оснащения и формы организации производства требуют от технологической САПР наличия возможностей адаптации к условиям конкретного предприятия. Поэтому главный принцип, заложенный в основу СКАТ ПП, – лояльность к пользователю, в данном случае заключающаяся в том, что в системе создан такой инструментарий, который позволяет пользователю самостоятельно регламентированно наполнять систему не только необходимой для выполнения проектных работ информацией, но и пользовательскими алгоритмами, обеспечивающими решение частных задач технологического проектирования. В структуре системы два основных уровня: 1) настройка системы на выполнение работ в организационно-технической среде (ОТС) конкретного предприятия; 2) решение комплекса проектных задач, соответствующих выбранным на первом уровне системы разделам. На первом уровне для выполнения конкретных проектных работ необходимо сначала выбрать определенное бюро (технологический передел) в структуре предприятия, конкретного пользователя и режим работы системы (личный, общий или обучение). Инструментальные средства первого уровня системы позволяют создавать и редактировать новые бюро, регистрировать пользователей системы с разграничением их прав (администратор или пользователь) и т.д., иными словами, проводить адаптацию системы. На втором уровне осуществляется проектирование. При этом информационное наполнение системы будет определяться выбором, сделанным на первом уровне. Например, БД оборудования и режимов, формы бланков выходных документов и прочее будут разными для различных бюро. Аналогично каждый пользователь может настроить систему под себя. Программные средства второго уровня позволяют: - осуществлять проектирование технологических процессов (ТП) в одном из двух режимов: диалоговом (редакторском) или интерактивном (полуавтоматическом), а также проводить обработку результатов проектирования; - наполнять систему различной информацией, необходимой для проектирования ТП, то есть создавать и редактировать БД и проектные задачи. Проектирование ТП Проектирование ТП изготовления изделия и его элементов – наиболее ответственный и сложный этап, поскольку каждое принимаемое при этом решение оказывает непосредственное влияние на качество получаемого в процессе его реализации изделия. Автоматизированное проектирование ТП традиционными методами (в диалоговом режиме) реализовано в СКАТ ПП на основе специального технологического редактора. Процесс проектирования заключается в формировании упорядоченной последовательности строк, каждая из которых имеет определенный код в соответствии с ЕСТД. Например, строка описания технологической операции (код «А»), технологической оснастки (код «Т»), режимов обработки (код «Р») и т.п. Средства редактора позволяют корректировать содержание информации в строках, а также контролировать ее структуру в соответствии с шаблонами строк каждого кода. Кроме того, в процессе проектирования пользователь может обратиться к БД системы или запустить в работу проектную задачу. БД позволяют пользователю выбрать для разрабатываемого ТП инструмент, оборудование, приспособления и пр., а проектные задачи дают возможность провести обработку данных по заложенным в системе алгоритмам, например, рассчитать режимы резания, припуски и т.д. В последней версии системы появился полуавтоматический режим работы, предоставляющий пользователю качественно более высокий уровень автоматизации процесса проектирования ТП. В этом режиме проектирование начинается с ввода исходных данных, то есть информации о детали. Ввод осуществляется путем построения дерева элементов детали (групп поверхностей) и ука- зания связей между элементами (размеров и отклонений от взаимного расположения). Затем в интерактивном режиме решаются следующие задачи: - выбор комплектов технологических баз для обработки элементов детали; - назначение планов обработки (состава переходов) элементов детали; - подбор оборудования оснастки и режимов обработки на каждом переходе; - построение окончательного маршрута обработки. Работа пользователя с системой на каждом из этапов представляет собой диалог: на основании заложенных в системе алгоритмов пользователю предлагается наиболее подходящее проектное решение, а пользователь может либо принять его, либо продолжить анализ, чтобы найти альтернативный вариант, либо предложить свой. Результатом работы программных средств является последовательность строк ТП, переданная в редактор системы. Средства редактора позволяют откорректировать текст полученного ТП, сохранить его или вывести на печать. Создание и настройка БД системы БД и проектные задачи, созданные при разработке системы и поддерживающие работу программных средств технологического проектирования, передаются пользователю системы при стандартном комплекте поставки. В процессе эксплуатации возникает необходимость в дополнении существующих в системе БД и проектных задач новыми элементами. Для этого в системе создан раздел «Адаптация», средства которого позволяют пользователю самостоятельно решать задачи дополнения существующих в системе БД и проектных задач, что определяет лояльность системы к пользователю. Программные средства раздела предоставляют пользователю следующие возможности. 1. Формирование БД на основе таблиц соответствий, то есть таблиц, каждая строка которых содержит множество свойств одного объекта. Поиск в такой таблице производится на основе какого-либо заранее указанного ключевого свойства с учетом логических выражений (>, <, =). Такими таблицами представляются каталоги инструмента, оборудования, оснастки и т.п. В качестве примера таблиц этого типа приведена таблица 1, являющаяся фрагментом нормативно-справочной литературы на спиральные сверла. Таблица 1 Пример таблицы соответствий
На основе поиска по ключевому полю (диаметр сверла) выбирается соответствующая строка таблицы и определяются параметры выбранного сверла, используемые в дальнейших проектных работах. 2. Формирование БД на основе таблиц решений, то есть таблиц, элементы которых включают значения какого-либо одного параметра решаемой задачи. К ним, как правило, относятся таблицы, содержащие данные для расчета режимов обработки, норм времени и др. Примером такой таблицы является таблица 2, позволяющая по известным входным параметрам (материал, твердость, группа подач и диаметр инструмента) определить подачу при развертывании. Таблица 2 Пример таблицы решений
3. Для решения особо сложных проектных задач расчетного характера с элементами логики предназначен специальный русифицированный проблемно-ориентированный язык СКАТ. Проектная задача на языке СКАТ представляет собой текстовый файл, который может быть выполнен системой; строками файла являются операторы языка, реализующие алгоритм решения задачи. Операторы языка СКАТ позволяют: - вводить данные с использованием числовых полей или меню; - выбирать информацию из таблиц соответствий или решений системы; - проводить расчет по формулам; - использовать логические условия на выполнение операторов (ЕСЛИ … ТО …); - выводить данные на экран или в буфер системы для последующего использования. Задачи на основе языка программирования СКАТ дают возможность пользователю наполнить систему алгоритмами решения таких задач, как расчет режимов резания, припусков, подбор оборудования и оснастки на основе нескольких критериев и т.д. Таким образом, можно сделать вывод, что рассмотренная система обладает всем необходимым функционалом для решения задач ТПП. Инструментарий системы позволяет максимально адаптировать ее к условиям конкретного предприятия, что создает предпосылки для существенного повышения эффективности работ в технологической подготовке машиностроительного производства. Литература 1. Кондаков А.И. САПР технологических процессов: учеб. для вузов. М.: Издат. центр «Академия», 2007. 272 с. 2. Новиков О.А., Комаров Ю.Ю., Байбаков С.В. Автоматизация проектных работ в технологической подготовке машиностроительного производства. М.: Изд-во МАИ, 2007. 3. Проектирование технологий машиностроения на ЭВМ / О.В. Таратынов [и др.]. М.: МГИУ, 2006. 519 с. |
Permanent link: http://swsys.ru/index.php?page=article&id=2437&lang=en |
Print version Full issue in PDF (4.03Mb) Download the cover in PDF (1.25Мб) |
The article was published in issue no. № 1, 2010 |
Perhaps, you might be interested in the following articles of similar topics:
- Проектная парадигма и интерфейс в гибридной САПР технологического процесса кузнечного производства
- Лингвистическое обеспечение САПР технологии ковки валов на прессах
- Разработка программного обеспечения для математического моделирования распределения температуры в процессе электронно-лучевой сварки
- Программная система предпроектных исследований технологических процессов формования химических волокон
- Входной язык системы автоматизированного проектирования поковок типа валов
Back to the list of articles