Введение к работе
Актуальность темы. Подготовка управляющих программ (УП) резки металла на машинах с ЧПУ является одной из важнейших задач всех автоматизированных систем технологической подготовки производства в судостроении. Она включает в себя: формирование в памяти ЭВМ числовых моделей контуров деталей судна, проектирование их размещения на попе листа металла, определение порядка вырезки деталей и выдачу по этим данным управляющих программ в соответствующем формате и коде. В настоящее время решены задачи аналитической деталировки и автоматического составления на ЭВМ карт раскроя листового проката. Анализ автоматизированных систем технологической подготовки производства показывает, что существующие методы проектирования маршрута контурной обработки деталей трудоемки и длительны, так как содержат значительную долю ручного труда, препятствующего дальнейшему повышению эффективности производства. Проектируемая траектория движения инструмента полностью зависит от индивидуальных качеств исполнителя, занятого подготовкой программ; затраты труда на составление маршрута обработки контуров велики, а вариант, принимаемый в качестве окончательного, зачастую далек от наилучшего. Поэтому, учитывая многократность процесса расчета УП, большую трудоемкость работ при определении траектории и технологического процесса резки, задача автоматизации проектирования маршрута вырезки деталей является актуальной.
Для решения задачи автоматизации проектирования маршрута имеются все необходимые предпосылки: решены задачи аналитической деталировки и автоматического составления на ЭВМ карт раскроя листового метапла, появилась мощная вычислительная техника типа персональных компьютеров IBM PC/AT и современные инструментальные средства (система автоматизированного проектирования AUTOCAD, системы управления базами данных и др.), разработаны математические методы решения графических задач, алгоритмы решения задачи коммивояжера.
Решение задачи автоматизации проектирования маршрута вырезки корпусных деталей позволяет исключить ручные работы по назначению маршрута и технологии резки, повысить качество назначаемого маршрута, снизить себестоимость выпуска УП резки металла, сокра-
тить календарные сроки технологической подготовки корпусообраба-тывающего производства.
Цепью работы является исследование существующих методов назначения технологии вырезки деталей в автоматизированных системах плазово-технологической подготовки судокорпусного производства и разработка на основе выполненных исследований научно-обоснованного метода автоматического проектирования рационального маршрута и технологии вырезки корпусных деталей на машинах с ЧПУ, обеспечивающего сокращение трудоемкости и повышение качества выпускаемых УП.
Основные задачи
Для достижения цели в работе на основе проведенного анализа особенностей технологического процесса проектирования маршрута контурной обработки деталей решены следующие задачи :
разработаны требования, предъявляемые к проектируемому варианту траектории движения инструмента;
разработана система критериев для оценки качества проектирования маршрута;
определены аналитические зависимости маршрута от основных критериев оценки качества;
созданы эвристические модели проектирования маршрута на основе аналитического описания процесса проектирования последовательности вырезки контуров деталей;
разработано программное обеспечение данных моделей на ПЭВМ.
Объект исследовании
Объектом исследования явились существующие принципы и закономерности проектирования маршрута и технологии резки, организационные, технологические требования, предъявляемые к проектируемому маршруту вырезки корпусных детапей, факторы, с помощью которых можно управлять процессом проектирования.
Методы исследования
Для выполнения исследований в работе использовались труды российских и зарубежных ученых и специалистов в области создания автоматизированных систем плазово-технологической подготовки судостроительного производства, методы решения задачи коммивояжера, эвристические методы решения комбинаторных задач.
При этом для исследования количественных характеристик параметров алгоритмов автоматизации проектирования маршрута использовалось компьютерное моделирование процесса назначения траектории резки.
По результатам выполненных исследований были получены новые научные положения, выносимые на защиту:
метод автоматического проектирования маршрута вырезки деталей на машинах с ЧПУ;
основные принципы создания допустимой траектории резки;
две модели проектирования на ЭВМ маршрута по различным критериям, учитывающие особенности и требования судостроительного производства.
Оценка практической полезности
Сформулированные научные положения по автоматизации проектирования маршрута и технологии вырезки корпусных деталей на машинах с ЧПУ быпи доложены автором на Межзаводских школах по автоматизированным системам в судостроении в г.Выборге в 1987г. и в г. Астрахани в 1989г.
Разработанное программное обеспечение модуля автоматизированного проектирования маршрута и технологии внедрено в 1989-1990г. в рамках системы АТОПС применительно к ЕС ЭВМ на Выборгском Судостроительном заводе, на Северном Машиностроительном Предприятии в г.Северодвинске, на ГСП "Балтия" в г.Клайпеда, в ЦКБ "Коралл" в г.Севастополе.
В период с 1991 по 1993 гг. подсистема автоматизированного проектирования маршрута и технологии резки внедрялась на ЭВМ типа IBM PC/AT в рамках системы АСТПП Верфи на Выборгском судостроительном таводе, на судостроительном заводе в г. Сосновка, на Тюменском судостроительном заводе, в Астраханском судостро-итепьно- производственном объединении, в ЦКБ "КАСПРЫБА" в г.Астрахани. В 1994г. подсистема включена в состав автоматизированной системы РИТМ-Kopnyc и внедрена на Зеленодольском судостроительном заводе и Навашинском судостроительном заводе.
Публикации Основное содержание диссертации опубликовано в 8 печатных работах.
Структура И_о5&.ел*__&а2о_хи. Диссертация состоит из введения,
пяти разделов , заключения и 2 приложений. Работа содержит 140
страниц машинописного текста, 36 рисунков, 6 таблиц, список использованной литературы из 40 наименований.