 |
Разработка структуры САПР-СОЖ
|
|
|
|
Структуру САПР-СОЖ необходимо рассматривать в рамках общей структуры системы проектирования операционных технологических процессов механической обработки. Использование методов подготовки производства с независимым проектированием станка, приспособлений, процесса резания, инструментов резко снижает качество производственных процессов и недопустимо для создания перспективных производственных систем. Для создания автоматизированных производств с использованием ГПМ и ГПС, для которых функции отдельных подсистем практически неразделимы, необходимо использование обобщенных методик проектирования. Выбор СОЖ и проектирование систем их применения также должны учитываться в данных методиках как одна из подсистем общей системы проектирования. К задачам, решаемым в САПР ГПС, наряду с определением рациональной структуры станочной и транспортно-накопительной систем, материальных потоков, относится и задача построения вспомогательных служб, в т. ч. службы эксплуатации СОЖ.
Функциональная структура САПР-СОЖ (см. рисунок 1.1) представляет собой иерархию целей, ориентированных на решение задач конкретного уровня, и включает следующие специализированные автоматизированные подсистемы:
выбора состава СОЖ к прогнозирования их свойств;
технологического проектирования отдельных процессов применения СОЖ;
конструкционного проектирования оборудования и технических средств применения СОЖ;
синтеза (компоновки) схем применения СОЖ;
проектирования систем управления, диагностики и контроля СОЖ;
расчета технико-экономических показателей.
Функционирование данных специализированных подсистем в САПР-СОЖ обеспечивается наличием подсистем методического, информационного, математического, программного и технического обеспечения. Взаимодействие между подсистемами должно удовлетворять общим принципам, положенным в основу, при разработке САПР: относительная независимость подсистем, эволюционность подсистем и всей САПР-СОЖ в целом, минимальное взаимодействие с внешней средой, универсальность для групп родственных технологических объектов.
|
|
|
К методическому обеспечению САПР-СОЖ следует отнести документацию по выбору и правилам эксплуатация средств обеспечения автоматизированного проектирования.
К информационному обеспечению САПР-СОЖ, базирующемуся на централизованной БД, относятся следующие массивы информации:
·физико-химических, теплофизических, функциональных, основных технологических и сопутствующих свойств СОЖ;
Рис 1.1 Функциональная структура САПР применения СОЖ[6]
присадок к СОЖ с характеристиками их химической структуры и спектром активностей (основными и побочными типами функциональных свойств);
товарных марок СОЖ базового ассортимента;
типовых процессов и технологических схем в системах применения СОЖ;
технологических маршрутов операций, процессов и стадий по применению СОЖ;
типовых схем управления и диагностики;
средств автоматизации контроля качества СОЖ на всех этапах функционирования; средств регулирования и датчиков информации о состоянии СОЖ;
рекомендации по применению СОЖ для основных операций обработки металлов резанием;
каталоги оборудования для технических средств применения СОЖ;
технико-экономические параметры оборудования для применения СОЖ и нормативы его эксплуатации и обслуживания.
Для пополнения информационной базы САПР-СОЖ имеются два источника - экспериментальные и расчетные данные. Экспериментальное определение свойств СОЖ, приведение испытаний по оценке их эффективности и рациональным областям применения, определение оптимальных характеристик и режимов работы оборудования для эксплуатации СОЖ должны проводиться на единой научной и методологической основе с использованием средств и методов автоматизации эксперимента. Однако при внедрении новых СОЖ в процессе проектирования систем их применения всегда имеются недостающие данные, которые могут восполняться за счет расчетных методов. В последнее время появляется все большее число методов и систем машинного расчета свойств веществ, в т. ч. и для расчета свойств СОЖ на ЭВМ.
|
|
|
К математическому обеспечению САПР-СОЖ относят совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, необходимых для осуществления автоматизированного проектирования. Известны следующие типы моделей, используемых для САПР ГПС: модульные, сетевые, со специальными языками программирования, эмуляционные.
Модели в САПР-СОЖ используются для выбора составов СОЖ, прогнозирования их свойств, расчета технологических процессов в системе применения СОЖ, расчета аппаратурного оформления их использования. Моделирование позволяет выбрать оптимальный вариант компоновки системы применения СОЖ, т. е. осуществить синтез оптимальной технологической схемы и разработать алгоритмы управления. Для каждого варианта технологической схемы применения СОЖ составляется математическое описание отдельных технологических процессов. При этом наряду со стандартизацией оборудования необходима стандартизация и его математического описания. Большинство моделей отдельных процессов применения СОЖ при автоматизированном проектировании используются в качестве проверочных вариантов, т. е. их применение при проектировании связано с изменением входных параметров процесса и последующем расчете. Поэтому создание моделей в проектной постановке требует коррекции принимаемых допущений и ограничений.
К программному обеспечению САПР-СОЖ относят совокупность машинных программ, ориентированных на определенный класс ЭВМ и необходимых для автоматизированного проектирования.
Техническое обеспечение САПР-СОЖ включает совокупность взаимосвязанных технических средств для автоматизированного проектирования, например, автоматизированного рабочего места на основе ЭВМ.
|
|
|
Работа САПР-СОЖ может быть организована следующим образом.
В технологическом блоке анализируется входная информация о процессах механической обработки и на основании банка данных осуществляется выбор составов и номенклатуры СОЖ. Далее вводится и анализируется информация об отдельных процессах, реализуемых в системе применения СОЖ, оцениваются режимы протекания процессов и входные параметры. На основании математических моделей отдельных процессов осуществляется проектный расчет выходных параметров (заданных локальных критериев). В конструкционном (компоновочном) блоке решаются задачи, связанные с выбором оборудования, и синтезом проектируемой системы применения СОЖ. Анализируются различные варианты состава аппаратуры и технических средств, пригодных для выполнения отдельных технологических процессов. В результате анализа определяется оптимальный состав оборудования и соответствующая оптимальная технологическая схема применения СОЖ.
В блоке управления решаются задачи автоматизированного регулирования и управления отдельными процессами и аппаратами и всей системой применения СОЖ в целом. Для управления служат типовые схемы диагностики и регулирования параметрами СОЖ. На основе анализа входной информации выбираются оптимальные схемы управления, номенклатура средств диагностики, регулирования. Кроме того, в блоке управления осуществляются синтез автоматизированной системы управления последовательностью работы аппаратуры и технических средств применения СОЖ, а также синтез схем диагностики и адаптивного регулирования параметров СОЖ. Предлагаемая структура САПР систем применения СОЖ основана на математическом моделировании и описании процессов и оборудования для эксплуатации СОЖ и предназначена как отдельная подсистема для технологической подготовки проектирования всей технологической операционной системы механической обработки.
|
|
|
Выводы
На основе анализа существующей информации по вопросам дипломной работы можно сделать следующие выводы:
. Разработка САПР-СОЖ является актуальной и очень важной задачей на этапе проектирования систем применения СОЖ
2. На данный момент нет определенного математического алгоритма проектирования систем применения СОЖ с использованием ЭВМ.
. Отсутствует строгая методика разработки САПР-СОЖ, что создает необходимость создания такого метода (п.4).
. Возникает необходимость создания САПР-СОЖ.
Таким образом, целью настоящей дипломной работы является создание и разработка САПР систем применения на операциях шлифования.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
. Выбор и разработка математических моделей зоны резания, насоса, фильтра, трубопровода, бака-отстойника.
. Разработка и обоснование схемы применения и расчетной схемы.
. Разработка методов исследования и расчетов.
. Разработка алгоритма и написание ПМО.
. Анализ результатов. Выводы.
|
|
|
