1. Технологический процесс и его структура Технологическим процессом
 Скачать 28.29 Mb.
|
|
6.4. Методика расчёта и выбора механизированных приводов присп-ний (на примере пневматических и гидравлических). ………………………………… Методика расчёта и выбора механизированных приводов приспособлений (на примере пневматических и гидравлических). Выбрав способ базирования деталей и разместив установочные элементы в приспособлении, определяют величину, место приложения и направление сил для зажима обрабатываемой детали. Затем подбирают конструкцию привода для перемещения зажимных устройств при зажиме и разжиме детали. Величину сил зажима и их направление определяют в зависимости от сил резания и их моментов, действующих на обрабатываемую деталь. Для этого к детали прикладывают все действующие на неё силы и решают шесть уравнений статики на равновесие детали. Найдя силу на штоке пневмоцилиндра и зная давление сжатого воздуха, определяют диаметр пневмоцилиндра: D= 1,4*  . где Q - сила на штоке; Р - давление сжатого воздуха. При Р = 4 кГс / см', D = 0,7 *  . (см). Найденный размер диаметра пневмоцилиндра округляют по нормали и по принятому диаметру определяют действительную осевую силу на штоке.Аналогично рассчитывают диаметр поршня гидроцилиндра зная силу на штоке и давление D=1,13* ,(cm).При выборе типа привода учитывают их особенности. К достоинствам пневмоприводов относятся: 1. Возможность регулирования силы зажима детали; 2. Простота управления зажимными устройствами: 3. Бесперебойность работы при изменениях температуры воздуха. К недостаткам пневмоприводов относятся: 1. Недостаточная плавность перемещения рабочих элементов, особенно при переменной нагрузки; 2. Небольшое давление сжатого воздуха в полостях пневмоцилиндра и пневмокамеры; 3 Относительно большие размеры пневмоприводов для получения значительных сил на штоке пневмопривода. Гидроприводы имеют ряд преимуществ перед пневмоприводами: 1. Высокое давление масла на поршень гидроцилиндра создаёт большую осевую силу на штоке;
К недостаткам гидроприводов относятся: 1. Сложность гидроустановки и выделение площади для её размещения: 2. Утечки масла, ухудшающие работу гидропривода. ……………………………………… (1). Пневматические приводы. В качестве источника энергии исп-ся воздух под давлением. Для станочных присп-ний принимают Рв=0,4-0,6 Мпа. Конструктивно применяются пневмоцилиндры и пневмокамеры. а) пневмоцилиндры: - одностороннего действия (рис 7.4.1) q-реакция пружины; РвD2ц/4=Ршт; Ршт.= РвD2ц/4-q; - двухстороннего действия (рис 7.4.2) Ршт.= РвD2ц/4; Ршт.= Рв(D2п/4-D2шт/4). б) пневмоцилиндры: исп-ся в качестве основного привода или вспом-го для предвар-го удержания заг-ки в приспособлении. Особенностью констр-ции является наличие диафрагмы из прорезиновой ткани, а также корпуса и крышки, выполненных литьём или штамповкой. Пневмокамеры значительно дешевле пневмоцил-ов, но обладают непостоянством силы по длине перемещения штока. Относительно постоянная сила обеспечивается на ограниченной длине перемещения штока (рис 7.4.3): На участке L: Ршт.= Рв(D-d)2/4. (2). Гидравлические приводы. В качестве источника энергии исп-ся масло под давлением. Приводы выполняются в виде цилиндров. (+) – обладают значительно большей силой на штоке по сравнению с пневмоприводом; - имеют значительно меньшие габариты, что позволяет механизировать присп-ния, устанавливаемые в стеснённых зонах резания; не требуют спец-ой смазки. (-) – высокая стоимость привода за счёт повышения прочности элементов констр-ции, более кач-го выполнения уплотнений в подвижных парах; - питание осущ-ся как правило индивид-но или групповыми гидростанциями. Исходными данными для расчёта гидравлических приводов явл-ся: 1. усилие на штоке Р, 2. ход поршня L, 3. время рабочего хода поршня t. Задаваясь давлением масла (р), можно определить площадь поршня (F): F=P/p ; отсюда диаметр цилиндра: D=(4P/p)1/2. Секундная произ-ть насоса опред-ся по формуле: Q=v/t1=FL/t1=PL/tp1 ; 1- объёмный КПД системы, который учитывает утечки в золотнике и цилиндре. Мощность, расходуемая на привод насоса: N=Qp/75002=PL/750012 ; 2- КПД насоса силового узла. Раздел 7. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ. 7.1. Сущность, характеристика и область применения основных методов автоматизированного проектирования ТП. Процесс формирования ТП в общем случае – совокупность процедур структурного и параметрического синтеза с последующим анализом проектных решений. В зависимости от степени полноты реализации синтеза и анализа можно выделить три основных методики автомат. проектирования ТП: прямого проектирования (документирования); анализа (адресации, аналога); синтеза. Метод прямого проектированияпредполагает, что подготовка проектного документа возлагается на самого пользователя, выбирающего типовые решения различного уровня из БД в диалоговом режиме. Процесс проектирования сводится к выбору из меню разных уровней: операций, переходов, оборудования, оснастки. Выбранная пользователем из БД информация автоматически заносится в графы и строки шаблона маршрутной или операционной карт. Метод анализаисходит из того, что структура индивидуального ТП не создается заново, а определяется в соответствии с составом и структурой одного из унифицированных ТП путем анализа необходимости каждой операции и технологического перехода, с последовательным уточнением всех решений на уровнях декомпозиции сверху-вниз. Этот метод в общем случае реализует схему проектирования: 1) ввод описания чертежа детали; 2) определение конструкторско-технологического кода детали; 3) поиск по коду в БД приемлемого унифицированного ТП; 4) анализ его структуры; 5) доработка в соответствии с описанием чертежа детали; 6) оформление индивидуального ТП. Использованию этого метода на этапе разработки или адаптации САПР предшествует подготовительная работа. Из множества деталей выбираются группы, имеющие общие признаки, способы обработки и типы заготовок. Для каждой группы деталей формируется комплексная деталь (КД), которая включает все многообразие поверхностей рассматриваемой группы. Для КД составляется унифицированный ТП, который содержит операции и переходы обработки всех деталей группы. Далее выполняется анализ с целью корректировки структуры унифицированного ТП КД: анализируется необходимость включения в индивидуальный процесс каждой операции и перехода унифицированного ТП. Таким образом, формируется структура индивидуального ТП. Затем выполняется параметрическая настройка: выбор оборудования и оснастки, расчет режимов резания, норм времени, расчет размерных характеристик и т.д. Метод анализа является основным методом проектирования ТП при эксплуатации ГПС. Применение этого метода дает наибольший эффект при внедрении на производстве групповых и типовых ТП, т.к. он не нарушает существующей специализации производственных подразделений, упрощает процесс проектирования. Метод синтеза. Схема этого метода: 1) ввод описания чертежа детали. 2) синтез маршрута обработки для всех поверхностей. 3) формирование этапов обработки в соответствии с принципиальной схемой ТП. 4) упорядочение операций в маршруте. 5) упорядочение переходов в операциях. 6) доработка по описанию чертежа детали. 7) оформление документации. Алгоритмы построения САПР на основе этого метода отличаются друг от друга. Отличия являются следствием: ориентации на проектирование деталей определенного класса, деталей любой сложности; степени полноты технологических указаний в описании детали; различной степени формализации технологических закономерностей и др. Но во всех направлениях данного метода разработка индивидуального ТП ведется синтезом из элементарных маршрутов обработки поверхности. Достоинством этого метода является его универсальность, которая позволяет разрабатывать ТП для деталей различных классов. …………………………………. Сущность, характеристика и область примененияосновныхметодов автоматизированногопроектирования технологических процессов. Внедрение автоматизированного проектирования в настоящее время - это основной способ повышения производительности труда ИТР, занимающихся проектированием Автоматизация проектирования является необходимым условием при планировании, разработке и реализации ГПС. Инженерная деятельность связана прежде всего с проектированием изделий. Проектирование, в ходе которого все или часть преобразований первичного описания получают путём взаимодействия человека и ЭВМ при рациональном распределении функций между ними, называют автоматизированным проектированием. САПР - это система входящая в структуру проектной организации и осуществляющая проектирование при помощи комплекса средств автоматизированного проектирования. Основой САПР является комплекс средств автоматизированного проектирования, которые можно сгруппировать по видам обеспечения автоматизированного проектирования, необходимого для решения задач проектирования. Составными частями САПР являются математическое, лингвистическое, информационное, программное, техническое, методическое и организационное обеспечение. Основные цели САПР: повышение качества, снижение материальных затрат, сокращение сроков проектирования, ликвидация тенденции к росту ИГР занятых проектированием. Основные принципы создания САПР: 1. Принцип диалогового взаимодействия человека и ЭВМ;
4. Принцип открытости и развития (совершенствование и обновление подсистемы и компонентов САПР): 5. Принцип стандартизации и унификации. Создание САПР с учетом принципа тенденции должно предусматривать: 1. Разработку базового варианта КСАП или его 2. Создание модификаций КСАП или его компонентов на основе базового варианта. И самый главный принцип: принцип комплексной автоматизации всех стадий проектирования и производства. Подсистема САПР - выделенная по некоторым признакам часть САПР в которой обеспечивается получение законченных проектных решений и документов. Подсистемы разделяются: проектирующие и обеспечивающие. Создание и применение ЭВМ связана с использованием программно-технических комплексов САПР. Технические средства -составная часть этих комплексов. Технические средства САПР обеспечивают:
7.2. Разновидности языков описания деталей при технологическом проектировании, их достоинства и недостатки с точки зрения пользователей САПР ТП. Примеры этих языков. Язык описания детали– это совокупность языковых средств и правил их построения, предназначенных для описания информационной модели детали, представленной чертежом. Существует три уровня описания: I. Описание общих сведений о детали. II. Описание отдельных поверхностей. III. Поэлементноточечное описание конструктивных элементов детали. I. Уровень. В описание должен входить код ЕСКД. Например: Ст45Х; М=0,2 кг. Остальное: h14, H14±IT14/2. 0,5<l/D<2. Кроме кода введен технологический классификатор. Он содержит два кода: 1) основной код – 6 позиций (для всех). 2) дополнительный код – 8 позиций (для каждого в отдельности). Основной код: II. Уровень. Существуют две разновидности языков: языки, которые имеют табличную форму; языки, которые имеют текстовую форму. Табличная форма должна быть представлена в виде таблиц кодировочных сведений, состоять из ряда строк и содержать информацию о различных свойствах и отношениях детали. Табличная форма характеризуется жесткой синтаксической конструкцией языка. Поэтому говорят, что в табличной форме реализуется грамматика фиксированного формата. Таблица кодировочных сведений содержит информацию о различных свойствах детали. Составляется таблица свойств поверхности (Т.1):
Таблица размерных связей (Т.2):
Текстовая форма представляет собой совокупность предложений, организованных по правилам грамматики. Например: остальные h12, H12±IT12/2. 4ЦИН / D50 h8 Ra0,8 / 5 / L20 I12 Ra6,3 _ _ КАН / D35 h12 Ra6,3 / L6 H12 Ra6,3 7.3. Базы данных в технологическом проектировании. Краткая характеристика разновидностей моделей данных. База данных – это структурированная совокупность взаимосвязанных данных, хранящихся во внешней памяти ЭВМ. В базу данных (БД) входят данные, используемые одним программным компонентом или пользователем САПР. БД САПР должна удовлетворять следующим требованиям: 1) Минимальная избыточность. 2) Независимость данных. Для организации доступа пользователей к БД служит система управления БД (СУБД). СУБД – это совокупность программных средств, предназначенных для создания и использования БД (извлечение, добавление, корректировка данных). Основная функция СУБД – это выполнение всех операций как для пользователей, так и для каких-нибудь прикладных программ. СУБД используют два вида языка: язык описания детали и язык манипуляции данными. Совокупность БД и СУБД образует банк данных. Существует несколько разновидностей БД, которые связаны с определенными моделями данных. Модель данных – это нормализованное описание, отражающее состав и типы данных, а также взаимосвязи между ними. К моделям данных предъявляют требования: 1. Безопасность (информация д.б. защищена от разрушения). 2. Целостность данных (должны отсутствовать несовместимые данные). 3. Полнота данных. 4. Отсутствие избыточности. 5. Достоверность данных (защищать информацию от искажения). 6. Минимизация времени доступа к данным. 7. Обеспечение одновременной работы многих пользователей. Существуют 3 вида модели данных: 1) Иерархическая. Здесь структура связей м/у данными представлена в виде граф-дерева «один ко многим». Достоинство этой модели состоит в ее простоте и наглядности. Например: Мет.реж. станки ↓ ↓ токарные фрезерные ↓ ↓ ↓ ↓ универс. автомат. верт-фрез гор-фрез. 2) Сетевая. М.б. представлена в виде направленного графа типа «сеть». Например: «многие ко многим». Достоинства: 1) возможность любого группирования записей (минимальная избыточность). 2) организация произвольных связей. Недостатки: значительное усложнение СУБД. Любая сетевая модель м.б. представлена как иерархическая: - сетевая - иерархическая 3) Реляционная. Она построена на алгебре отношений. Определяется совокупностью плоских или двумерных таблиц, где каждая таблица - есть некоторое отношение (картежей, записей); каждый столбец соответствует той или иной характеристике объекта (тому или иному атрибуту). Например: Технико-организационные данные (Т.1):
Паспортные данные (Т.2):
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||