Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состава проектно-технологических и производственных функций информационного тезауруса в процессах сборки самолёта 14
1.1. Анализ организационной структуры построения общего информационного тезауруса сборочных процессов фюзеляжа в условиях функционирования систем автоматизации 15
1.2. Системно-функциональный анализ методики проектирования информационного тезауруса авиационного производства с позиции функционального подхода 20
1.3. Анализ процедур разработки графоаналитической и математической моделей сборки фюзеляжа в условиях функционирования систем автоматизации с позиции функции 28
1.4. Функциональный анализ процессов проектирования самолёта по функции как полезному действию для формирования тезауруса системы организации авиационного производства 33
1.5. Синтез результатов анализа процессов организации проектирования функционального состава - информационного тезауруса сборки самолёта. Постановка задач исследований 47
2. Разработка метода совершенствования системы организации производства изделий на оборудовании С ЧПУ на основе графоаналитического моделирования 53
2.1. Исследование и разработка основополагающих атрибутов системы организации производства процесса проектирования управляющих программ для станков с ЧПУ 53
2.2. Разработка структуры программы автоматизированного проектирования управляющих программ (УП) для организации производства механообрабатывающих изделий з
2.3. Разработка системы организации производства через объекты проектирования, геометрические выражения и функцию 69
2.4. Разработка проектных процедур организации производства механообрабатывающих изделий через изменения направления геометрических элементов 80
3. Разработка типовых методик организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ с использованием разработанных графоаналитических моделей для САПР управляющих программ 116
3.1. Разработка методики организации производства изделий на станках с ЧПУ на основе параметрического описания линии 116
3.2. Разработка методики организации производства изделий на станках с ЧПУ на основе описания поверхностей семейства линий 129
3.3. Разработка методики организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ на основе моделей описания траекторий движения инструмента 139
3.4. Разработка рекомендаций и методики описания системы организации производства изделий для станков с ЧПУ на основе параметров чистовой обработки 150
4. Адаптация графоаналитических моделей к программному обеспечению casius в системе организации производства изделий на оборудовании с чпу по функции времени. расчет экономической эффективности разработок 165
4.1. Адаптация комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» в интегрированной АСУП по функции времени 165
4.2. Определение критериальных параметров системы организации производства на основе исходного процесса комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» по времени соединения 175
4.3. Расчет экономической эффективности разработок методов и графоаналитических моделей изделий механообработки в систему организации производства комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» 179
4.4. Расчет экономической эффективности от адаптации и внедрения комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» в организацию производства изделий на станках с ЧПУ 183
4.5. Расчет норм времени на разработку управляющих программ в системе организации производства изделий на станках с ЧПУ 189
Основные результаты и выводы 193
Список использованных источников
- Анализ процедур разработки графоаналитической и математической моделей сборки фюзеляжа в условиях функционирования систем автоматизации с позиции функции
- Разработка структуры программы автоматизированного проектирования управляющих программ (УП) для организации производства механообрабатывающих изделий
- Разработка методики организации производства изделий на станках с ЧПУ на основе описания поверхностей семейства линий
- Расчет экономической эффективности разработок методов и графоаналитических моделей изделий механообработки в систему организации производства комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ»
Введение к работе
Актуальность. В настоящее время запуск в производство новых модификаций самолётов предполагает кардинальное техническое перевооружение производства, а также совершенствование системы технико-экономического проектирования, автоматизации проектных, технологических, организационно-технических процессов.
Характерными чертами современного этапа научно-технического прогресса в авиастроении являются резкое усложнение вновь создаваемых объектов новой техники, увеличение объемов и повышение стоимости работ, выполняемых при их разработке и исполнении. Эти обстоятельства значительно повышают требования к организации и координации работ на авиационном предприятии, вызывают трудности в рациональном использовании материальных и трудовых ресурсов, что в ряде случаев приводит к большим непроизводительным потерям времени и средств.
Наиболее прогрессивным оборудованием, которое используется на современном авиационном предприятии, являются станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Однако это не означает, что перевод любой детали на станки с ЧПУ предполагает получение высокого экономического эффекта. Эффект использования станков с ЧПУ во многом определяется рациональной организацией производства изделий на этом оборудовании, совершенствованием систем автоматизации и механизации процессов производства, труда и управления. Например, автоматизация процессов проектирования, планирования и организации производства приводит к необходимости пересмотра традиционных подходов к работе на станках с ЧПУ особенно в условиях функционирования АСУ предприятием.
Решить проблему совершенствования организации производства на оборудовании с ЧПУ возможно с помощью методов, основанных на использовании современного математического обеспечения, процессорной техники и разработки графоаналитических моделей.
Следовательно, важной и актуальной задачей является разработка метода организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ с использованием графоаналитических моделей геометрических объектов (ГО) механообработки (контуров деталей или изделий, соответствующих требуемым траекториям движения инструмента) для САПР управляющих программ станками с ЧПУ.
Цель исследований. Целью диссертационной работы является совершенствование системы организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ на основе разработки графоаналитических моделей.
Состояние изученности проблемы. Вопросами информатизации производственно-технологических, технико-экономических и управленческих процессов и организации производства занимались многие видные отечественные учёные и специалисты: Каблов Е.Н., Туполев А.А., Антонов O.K., Волобуев Д.К., Комаров В.А., Барвинок В.А., Засканов В.Г., Сойфер В.А., Павлов В.В., Петров Е.Н.. Коптев А.Н., Савотченко В.В., Гришанов Г.М., Гречников Ф.В., Попов И.П., Каргин В.Р., Норенков А.П., Соснин П.И., Мишин В.А., Ляшко
Ф.Е., Бабушкин А.И., Попов П.М. Они внесли значительный вклад в развитие системы организации производства (СОП), автоматизацию и совершенствование проектно-технологических и производственных процессов по изготовлению высокотехнологичной техники и, в том числе, летательных аппаратов. Разработаны уникальные математические, лингвистические информационные модели построения информационного проектно-технологического, производственного и организационного тезауруса для функционирования систем организации производства, автоматизации проектных разработок и технологической подготовки производства.
Однако в работах отечественных и зарубежных специалистов, посвященных информатизации производственных процессов, не рассматривались такие узкоспециализированные направления организации производства, как разработка графоаналитического тезауруса всей возможной номенклатуры деталей машиностроительного профиля, обрабатываемых на оборудовании с ЧПУ.
В этой связи возникает задача совершенствования системы организации производства в новых условиях, то есть, в условиях наиболее полной информатизации всех технологических, производственных, организационных процессов и управленческих процедур: разработать графоаналитический тезаурус, включающий графическое и математическое описание элементов объектов, деталей, изделий, агрегатов и других составляющих элементов механообрабатываемых изделий машиностроения.
Полученные таким образом графоаналитические модели, используемые при организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ, позволяют находить оптимальные пути повышения эффективности САПР CASIUS, применяемую для разработки управляющих программ для оборудования с ЧПУ.
Задачи исследований. Достижение сформулированной выше цели предполагает решение следующих задач:
Выполнить анализ организационной структуры построения общего информационного тезауруса процессов производства элементов конструкции самолета (на примере фюзеляжа) в условиях функционирования систем автоматизации.
Разработать метод графоаналитического моделирования геометрических объектов механообработки и на этой основе усовершенствовать программное обеспечение САПР CASIUS управляющих программ для станков с ЧПУ.
З.Разработать типовые методики организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ с использованием разработанных графоаналитических моделей для САПР управляющих программ.
4.Выполнить оценку экономической эффективности процесса адаптации графоаналитических моделей к программному обеспечению CASIUS в системе организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ. Область исследований:
1. Разработка научных, методологических и системотехнических основ проектирования управляющих программ и организации производственных процессов на основе графоаналитического моделирования. Стратегия развития и планирования производственных процессов.
2. Разработка методов и средств информатизации и компьютеризации производственных процессов, их документального обеспечения на всех стадиях [паспорт специальности 05.02.22 - Организация производства (машиностроение), пп.1.3].
Объект исследований- технология и проектно-технологические процедуры организации авиационного производства деталей и изделий на оборудовании с числовым программным управлением.
Предмет исследований- графоаналитические модели и геометрические объекты, составляющие образы (элементы контуров) деталей и изделий, изготавливаемых методами механической обработки.
Методика исследований включает проведение теоретических и экспериментальных исследований проектно-технологических и производственных процессов механообрабатывающих производств на основе функционально-стоимостной инженерии с целью совершенствования организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ.
Научная новизна работы заключается в разработке метода и методики графоаналитического моделирования геометрических объектов механообработки с использованием проектных процедур системы автоматизированного проектирования CASIUS на основе параметрического описания траекторий движения инструмента.
В итоге проведенных исследований получены следующие результаты:
1.Метод представления проектно-технологических и производственных функций с целью формирования новых проектов информационного обеспечения на основе разработки графоаналитического тезауруса в виде основных геометрических объектов, содержащихся в проектах деталей и изделий самолетостроительного профиля.
Методика организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ с использованием графоаналитических моделей для САПР управляющих программ по номенклатуре изделий, изготавливаемых методом механической обработки.
Типовая методика совершенствования системы организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ в составе комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» и интегрированной АСУ авиационным предприятием.
Методика проведения априорных расчетов экономической эффективности процесса адаптации графоаналитических моделей к программному обеспечению CASIUS в системе организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ.
Направлениями защиты в настоящей работе являются:
Метод математического моделирования процесса разработки управляющих программ для механической обработки на станках с ЧПУ на основе адаптации комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» к единой интегрированной АСУП с графоаналитическими моделями.
Методика организации проектно-технологических, производственно-технологических и управленческих функций на конструкцию самолета в виде графоаналитического тезауруса.
3. Комплексная методика совершенствования системы организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ в составе комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» и интегрированной АСУ предприятием самолетостроительного направления.
Практическая значимость работы. Разработанные графоаналитический тезаурус, составленный из геометрических объектов; метод организации производства изделий на оборудовании с ЧПУ на основе графоаналитического моделирования; методика проведения априорных расчетов экономической эффективности внедрения комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» позволяют усовершенствовать процесс автоматизированного проектирования управляющих программ для оборудования с ЧПУ, сократить общую трудоемкость производственно-технологических процессов изготовления изделий методом механической обработки, повысить их качество и в дальнейшем эффективно использовать действующее отечественное оборудование с ЧПУ.
Реализация результатов исследований:
Методы графоаналитического моделирования геометрических объектов механообработки с использованием САПР CASIUS, математические модели для увязки модулей комплексной производственной системы с информационным обеспечением, методика проведения технико-экономических расчетов и автоматизированного вычисления трудоемкости производственно-технологических процессов механообработки переданы в виде проектно-технологической документации на предприятия ОАО «Авиакор»-Самарский авиационный завод, ЗАО «Авиастар-СП»-Ульяновский авиационно-промышленный комплекс, ФНПЦ ОАО НПО «Марс».
Методика графоаналитического моделирования геометрических объектов, разработанная на основе одноименного метода, оформлена в виде методических указаний и используется в учебном процессе ИАТУ УлГТУ при изучении дисциплин: «Автоматизированное проектирование технологических процессов», «Технология производства самолетов» и «Автоматизация проектирования управленческих процедур авиационного производства».
Апробация работы. Основные результаты диссертации были апробированы на научно-технических конференциях Ульяновского государственного технического университета (г. Ульяновск, 2005-2009 гг.); на Гагаринских чтениях (г. Ульяновск, 2008 г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Наследие А.Н.Туполева развивается и воплощается в жизнь» (г.Ульяновск, 2008г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 работ, в том числе 7 статей - в рецензируемом научном издании, определенном Высшей аттестационной комиссией РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы из 121 наименования, включает 55 рисунков, 9 таблиц.
Анализ процедур разработки графоаналитической и математической моделей сборки фюзеляжа в условиях функционирования систем автоматизации с позиции функции
Лексическая единица тезауруса — это последовательность букв, цифр и специальных символов принятая в естественном языке для обозначения определённого понятия (термины, имена собственные, марки, номенклатурные обозначения, аббревиатуры, акронимы и т.п.).
Тезаурус обычно означает словарь, единицы которого снабжены набором признаков, характеризующих родовидовые связи, причём для терминов-синонимов выделены их основные представители - дескрипторы. Остальные синонимы включаются в тезаурус в качестве аскрипторов, то есть синонимов, которые не рекомендуется использовать в качестве индексов.
Составными частями тезауруса являются вводная часть и словарная часть. Вводная часть тезауруса должна включать титульный лист и текстовую часть, содержащую: цель создания и область применения тезауруса; ссылки на источники, используемые для сбора лексики тезауруса; краткое описание порядка составления тезауруса; описание состава и структуры тезауруса; количественные характеристики тезауруса (число дескрипторов, недескрипторов и т.п.); порядок пользования тезаурусом; порядок дополнения и изменения тезауруса; ссылки на нормативно-технические и методические документы, в которых изложены правила составления тезауруса; отдельный абзац, сформулированный следующим образом: тезаурус подготовлен в соответствии с ГОСТ..., ОСТ..., СТП... и т.д., «Тезаурус информационно-поисковый одноязычный. Структура, состав и форма представления» и международный стандарт ISO/IS2788: «Documentation -guidelines for the establishments and development of monolingual thesauri for information retrieval».
В случае корректировки и переиздания словаря вводной части тезауруса обязательными также являются: обоснование необходимости корректировки, переиздания, составления новой версии тезауруса; указания на характер изменений, внесённых в данный тезаурус. Словарная часть - совокупность списков лексических единиц тезауруса, упорядоченных по различным признакам. Словарная часть должна включать алфавитный перечень всех лексических единиц тезауруса.
В случае хранения словарной части в ЭВМ распечатка тезауруса и представление фрагментов словарной части на дисплее (на экране персональных видеоустройств) должны соответствовать печатной форме представления тезауруса.
Алфавитный перечень состоит из дескрипторных и недескрипторных статей, которые располагаются в алфавитном порядке заглавных дескрипторов и недескрипторов. Дополнительными элементами словарной части являются систематический и другие указатели - перечни.
Дескриптор - лексическая единица тезауруса, которую разрешается использовать при обработке, передаче и поиске информации. Дескрипторами называют ключевые слова, предназначенные для координатного индексирования элементов, запросов, событий, процессов, конструкций, документов и др.
Недескриптор (аскриптор) — лексическая единица тезауруса, которая подлежит замене на дескриптор при обработке, передаче и поиске информации.
Дескрипторы и недескрипторы (аскрипторы) должны быть приведены к стандартной грамматической форме в соответствии с практикой национального государственного языка [70] (в данном случае русского).
Дескрипторы рекомендуется употреблять в форме существительных или именных словосочетаний. Допускается использование других частей речи в качестве дескрипторов в соответствии с практикой русского языка. В случае если единственное или множественное число одного термина обозначает разные понятия, указываются обе грамматические формы.
При использовании дескрипторов, представляющих собой собственные имена или буквенно-цифровые обозначения, их оформление производится в соответствии с практикой русского языка. Для цифровых обозначений должны использоваться только арабские цифры (1, 2, 3, ...). Правила транслитерации, использования знаковых систем для записи дескрипторов, пунктуация внутри дескрипторов, имеющих форму словосочетаний, устанавливаются в соответствии с практикой русского языка.
Многозначные термины должны различаться с помощью специальных слов, словосочетаний или символов, стоящих в круглых скобках после многозначного термина. Эти специальные слова, словосочетания или символы являются составной частью дескриптора.
Дескрипторы выделяются способом, позволяющим легко отличить от недескрипторов - более крупным или полужирным шрифтом. Дескриптор по отношению к пояснительной части записывается полужирным шрифтом, а пояснительная часть записывается обыкновенным текстовым шрифтом, в зависимости от вида документа.
Допускается два типа тезаурусов, согласно [56, 70, 86]: тезаурусы, содержащие дескрипторы и недескрипторы и тезаурусы, содержащие только дескрипторы.
Для тезаурусов, содержащих дескрипторы и недескрипторы, при наличии нескольких синонимичных терминов в качестве дескриптора рекомендуется выбирать термин, включенный в действующие терминологические стандарты, как международные, так и национальные.
Дескрипторная статья состоит из заглавного дескриптора, списка дескрипторов и недескрипторов, непосредственно семантически связанных с ним, с обозначением видов отношений.
Разработка структуры программы автоматизированного проектирования управляющих программ (УП) для организации производства механообрабатывающих изделий
Совершенно необходимо сформулировать строгое математическое определение тому, что следует называть технологической эквидистантой. В механообработке этим термином обозначают траекторию центра фрезы, идущей по контуру детали. Тогда эквидистанта - это линия, образованная центром окружности, катящейся по контуру. При этом подразумевается, что в своем движении окружность не должна пересекать ни один сегмент контура. (Допускается только касание).
В разомкнутом контуре движение начинается из положения касания к первому сегменту в начальной точке и заканчивается положением касания к последнему сегменту в конечной точке (см. рис. 2.26а).
В замкнутом контуре движение начинается и заканчивается положением касания к первому и последнему сегментам (см. рис. 2.266).
Исходный контур может содержать сегменты, по которым окружность не может пройти без пересечения этих самых или соседних сегментов (см. рис. 2.27). Последовательность таких сегментов следует называть вырожденными участками. На рис. 2.27а вырождается сегмент 2, а на рис. 2.276 вырождается участок из сегментов 3 и 4. Задача построения технологической эквидистанты, по сути сводится к поиску вырождения участков, и расчету точки сопряжения соседних с учатком сегментов (на рис. 2.27а это сегменты 1 и 2 , на рис. 2.276 это 2 и 5 ).
Очевидно, что технологическая эквидистантна - это часть геометрической эквидистанты, у которой удалены вырожденные участки.
Имя и индекс служат для идентификации сегмента, например, при отображении контура или при выдаче диагностики ошибок. Индекс нужен в том случае, если имя является элементом массива переменных.
Подача - скорость движения инструмента при обработке контура -необходима в расчете управляющих программ для ЧПУ.
Под указателем на дополнительные данные понимаются адрес, по которому можно получать дополнительные данные о сегменте. Например, тип и цвет линии для отрисовки и другие данные, специфичные для конкретного применения контура.
Как видно из описания вышеперечисленные атрибуты к геометрии отношения не имеют. Для решения геометрических задач можно пользоваться усеченной записью, приведенной в таблице 2.7.
Каноническая форма отрезка прямой представлена коэффициентами нормализованного линейного уравнения вида А X + В Y = D. То есть, для отрезка прямой атрибуты ХА, YB, RD это соответственно коэффициенты А, В, D. Геометрический смысл этих коэффициентов следующий: {А, В} - компоненты вектора нормали прямой (нормаль ориентируется вправо от направления прямой), D - расстояние от начала координат до прямой (см. рис. 2.29). А-А+ВВ=1 РО = (А D, В D) Здесь D Рисунок 2.29 Геометрический смысл КФ отрезка Очевидно, что точка {A.D, B.D} — это проекция начала координат на прямую. В параметрическом виде прямая задается уравнгениями: X = A-D BY = BD+At, где t - натуральный параметр (расстояние от точки {A.D, B.D} до точки {х, у}). tl - значение параметра t для начальной точки отрезка; t2 - значение параметра t для конечной точки отрезка. Разность (t2l) всегда положительна и равна длине отрезка (рис. 2.30). 104 Y t2 ti xc x X = XC + RCOS(t) Y=YC + R-SIN(t) Если R 0, mo tl t2 Если R 0, mo tl t2 Рисунок 2.30 Геометрический смысл КФ дуги Каноническая форма дуги окружности, атрибуты которой обозначаются как ХА, YB, RD (смотри каноническая форма контура) - это центр {X, Y} и радиус окружности (R). Знак радиуса определяет направление окружности: R 0 задает окружность ПОЧС R 0 задает окружность ПРЧС В параметрическом виде окружность задается уравнениями: X = XC + R COS(t) Y=YC + R -SIN(t) где t — угол между осью ОХ и радиус-вектором точки {X, Y}. Здесь надо обратить внимание на отрицательный радиус. Параметр точки {0, 10}, лежащей на окружности {0, 0, 10}, равен +Р1/2 (90 градусов): Х=0 + 10-COS(P1/2) = 0 Y=0 + 10- SIN(P1/2) = 10 Параметр этой же точки {0, 10}. Лежащей на окружности {0, 0, -10}, равен -Р1/2 (-90 градусов): Х= 0 + (-10) COS (-Р1/2) = 0 Y=0 + (-10)- SIN(-Р1/2) = 10. 105 Другими словами, если в случае R 0 начало радиус-вектора лежит в центре окружности, а конец на окружности, то в случае R 0, наоборот, начало - на окружности, а конец - в центре. То есть радиус-вектор смотрит вправо от направления окружности. tl - значение параметра t для начальной точки дуги; t2 - значение параметра t для конечной точки дуги. Здесь проявляется проблема периодичности тригонометрических функций. То есть одну и ту же точку на окружности можно задать различными значениями параметра, например, 170, -190, 530 градусов и т.д. При работе с дугой эта неоднозначность еще больше загромождает алгоритмы геометрических операций (например, проверка принадлежности точки дуге). Для устранения этой неоднозначности введены следующие правила нормализации параметров tl и t2: a) по абсолютной величине параметр tl должен быть меньше Р1 b) если R 0, то tl t2; если R 0, то tl
Разработка методики организации производства изделий на станках с ЧПУ на основе описания поверхностей семейства линий
К - код обработки {0}: (0) - по эквидистанте, (1) - выборка строчкой, а параметры Z, R, Н, А, М - параметры врезания (смотри оператор MOD. CUT), которые действуют только для оператора POCKET, в котором они указаны. При выборке строчкой параметр А используется для задания угла наклона строки выборки. N - число проходов при обработке по эквидистанте {0}. Если этот параметр не задан, то выборка осуществляется до конца (до вырождения эквидистанты). Для обработки контура снаружи N задавать обязательно. Например: Примеры POCKET POCKET : K_l POCKET :-К_1 , 10, 4N ! 4 хода вокруг К_1 с шагом 10 Обработка поверхности (MILL) - реализуется оператором MILL, который обеспечивает свободное фрезерование поверхностей. «Свободное фрезерование» означает обработку поверхности по параметрическим линиям. Величина шага обработки (приращение du, dv) рассчитывается, либо исходя из допустимой величины высоты «гребешка», либо по количеству шагов вдоль образующей кривой ВС и направляющей кривой (DC). Поверхность всегда обрабатывается с положительной стороны (смотри описание поверхности г (u, v)). Оператор MILL имеет три формата: а) обработка кинематической поверхности (1); б) обработка параметрической поверхности (2); в) обработка по направляющей поверхности (3). Здесь кинематическая поверхность выделяется в особую разновидность параметрических поверхностей из-за того, что мы нашли эффективный и надежный алгоритм для ее обработки.
Далее осуществляется обработка кинематической поверхности, где кинематическая поверхность - это поверхность, образованная при движении контура сечения (ВС) по некоторому направляющему контуру (DC). При этом начало координат той системы, в которой описано сечение, лежит на DC, ось X направлена вправо от DC, плоскость сечения перпендикулярна DC.
Таким образом, формирование кинематической поверхности можно описать так: 1. Пусть контур сечения определен в системе координат XOY; необходимо сместить сечение таким образом, чтобы начало координат XOY совпало с первой точкой направляющего контура, а ось ОХ была направлена по нормали вправо; 2. Вращением вокруг оси ОХ на +90 градусов следует поставить сечение вертикально; 3.Следует двигать сечение такитм образом, чтобы плоскость сечения все время была перпендикулярна направляющему контуру.
В результате получим кинематическую поверхность постоянного сечения. Такие поверхности очень часто встречаются на практике. Например, необходимо округлить край детали радиусом. Для этого следует задать контур сечения в виде дуги окружности, а направляющим будет сам контур детали. Простейший пример кинематической поверхности - тор. Здесь и сечение, и направляющий контур являются окружностями. Кинематическая поверхность обрабатывается всегда вдоль DC. Формат MILL MILL:BC,DC,K,H,N, где ВС - контур сечения, DC - направляющий контур, К - код способа обработки {0}, (0) - зигзаг (первый и все нечетные шаги по DC, второй и все четные шаги - против DC); тогда (1) - обработка в одном направлении (по DC); переход в начало следующего шага выполняется на высоте маневрирования [122].
Примечание. Параметр К имеет смысл только для разомкнутого направляющего контура. Для замкнутого обработка выполняется всегда в одном направлении (по DC). Н - максимально допустимая высота гребешка; по умолчанию допуск PS (смотри оператор TOLER). N - число шагов по каждому сегменту (для всех сегментов одинаковое). Если задана высота гребешка, то рассчитывается равномерный шаг на каждом сегменте сечения в зависимости от типа линии и конфигурации фрезы. Если задано количество шагов (одинаковое для всех сегментов сечения), то ответственность за высоту гребешка ложится на программиста). Пример программы:
FROM : 60, 0, 60 ; MILL : К_6, К_5, 1,0.5 Обработка параметрической поверхности — осуществляется оператором MILL, с помощью которого можно обработать любую параметрическую поверхность или ее участок, ограниченный заданным диапазоном параметров. Обработка осуществляется по параметрическим линиям. Обрабатываемая поверхность задается оператором PS_IS. где К - код способа обработки {0}, (0) - зигзаг; (1) - обработка в одном направлении (переход в начало следующего шага выполняется на высоте маневрирования). М - направление обработки {0}, (0) - вдоль V-линий; (1) - вдоль U-линий; NU - число шагов по параметру U; NV - число шагов по параметру V. Замечание. Если NU и/или NV не заданы, то шаг рассчитывается исходя из допуска PS (смотри оператор TOLER). U1 - начальное значение параметра U {Umin}. VI - начальное значение параметра V {Vmin}. U2 - конечное значение параметра U {Umax}. V2 - конечное значение параметра V {Vmax}. Иначе (Ш, VI) и (U2, V2) - это противоположные вершины обрабатываемого параметрического четырехугольника. Umin, Vmin - это минимальные, a Umax, Vmax - максимальные значения параметров, на которых определена поверхность (область определения). Таким образом, если не задавать U1, VI, U2, V2, то будет обработана вся поверхность. Например:
Расчет экономической эффективности разработок методов и графоаналитических моделей изделий механообработки в систему организации производства комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ»
В настоящем расчёте приведем априорные результаты экономического эффекта, полученного от внедрения (и использования) комплексной системы автоматизированного проектирования управляющих программ в CASIUS, и решения задач, по проектированию этих управляющих программ, а также некоторых видов технологических процессов в виде управляющих программ для станков с ЧПУ в МОП и МСП; проектирования режущего инструмента под конфигурацию ГО и изделий, изготавливаемых методом механической обработки (резанием) и др.
Модуль по проектированию инструмента в CASIUS Э = (3{-32)-А, (4.70) где 3] и З2 - приведенные затраты на разработку одной единицы оснастки (инструмента) вручную и с использованием подсистемы «Проектирование» в CASIUS; А - количество единиц инструмента, проектируемого в течение года (шт.). Затраты (З1-З2) определяются по формулам: 31=С1+ЕН Kl,32 = С2 + Ен -К2, (4.71) где С] и С2 - стоимость разработки одной единицы оснастки вручную автоматизированным способом без внедрения графоаналитических моделей геометрических объектов; К} и К2 - удельные капитальные вложения на разработку одной единицы оснастки при ручном и машинном проектировании, в руб. Так как Кj=0, то Зі==Сі=408,9руб., то 32 =12,73 + 0,32-2,53 = 12,73 + 0,81 = 13,54 руб. Годовой экономический эффект при проектировании инструмента: Э = (408,9-13,54)-1500 = 593040 руб.
В практике исследуемого предприятия (ЗАО «Авиастар-СП»), комплекс «CASIUS и станок с ЧПУ» используется в процессах изготовления приспособлений и штампов, поэтому для названной оснастки используем формулы (4.69) и (4.70) для расчета экономической эффективности. По данным УТиЗ ЗАО «Авиастар-СП»: К}=0; ЗІ=СЇ, К2=0; 3J=171,94 и 32=20,85. Тогда Э = (171,94 - 20,85) 408,9 = 61780,7 руб. Модуль проектирования технологических процессов комплекса «CASIUS и станок с ЧПУ» с существующими наборами проектных данных в массиве: Расчет годового экономического эффекта от внедрения технологического модуля производится по формуле: Э=ЭУ-ЕНР при условии, Ен=0,336, а Эу=Ср-Са, где Ср - затраты при ручном проектировании; Са - затраты при эксплуатации автоматизированной системы (модуля проектирования). 185 V -ф СР= -ЦН, (4.72) где Vp - объем обрабатываемой вручную информации (количество символов равно 1161600, один лист - 1452 символа; в год - 800 листов). Стоимость ручной обработки информации: Цп = 4(1-/7X1 +а)+ 4 (4.73) мес где Зм - среднемесячная зарплата работника {Зм=5600руб., Тм=175 час); г], а - коэффициенты, учитывающие дополнительную зарплату и отчисления на социальное страхование, составляет величины: г/=0,19; (7=0,14; R - коэффициент, учитывающий накладные расходы (R=l,67). Тогда Цп = [(1 + 0,19)(1 + 0,14) + 1,67] = 96,96 руб. Нв - норма обработки, включая запись символа, определяется статистическим набором данных: Нв =800сгшв/час; (р - коэффициент, учитывающий дополнительные затраты времени на логические и расчетные операции при подготовке документов (р=3. П6.600-3. 2235 р 800 где Сп- затраты на подготовку исходных документов; См стоимость машинного времени (подсистемы), необходимого для решения задач проектирования. (v V (4.74) Сп = г РП _ г г _ г РП ш j Я -Ч л рм ч В НВ J где Vpn — объем информации, подготавливаемой вручную в исходных машиноориентированных документах « 500 листов в год, количество -726000; Трм - среднечасовая ставка оператора при выполнении операций по подготовке информации для обработки в системе (ЭВМ)=45 руб.; 186 726000.45 800 J Стоимость машинного времени необходимого для решения задач проектирования УП и техпроцессов, определяется по формуле: См (м $ж (4- 5) где tM=6 час, SMB=800 руб. Тогда См=800-6=4800 руб. Отсюда: Са=4083 7,5+4800=4563 7,5 руб.; Су=Ср-Са= 422358-45637,5 = 376720,5 руб. Так как капитальные вложения в расчете не участвуют (Ен-К=0), то Э=ЭУ=376720,5 руб. Величина годового экономического эффекта определяется по формуле: Э = АС, а АС = (С, -С2)-А, (4.76) где С] и С2 - себестоимость проектирования проектно-технологической и управленческой документации в комплексе «CASIUS и станок с ЧПУ».
