Информационная модель объекта производства в задаче компьютерного проектирования технологических процессов изготовления нетипизированных деталей

Множество линейных размеров, соединяющих любые пары вершин (n.,nj) е N есть множество ребер у = {V1,v2,...vk} у| = k. Причем множество ребер является неориентированными линиями, для которых не существенен порядок соединения вершин v. = (n, nj) или v. = (nj, n.). Граф R(x,y,z) представляется с помощью матрицы смежности см

^{R (} x , У,^z )

v .

, j

.

m x m

Граф U отражает отношения перпендикулярностей и углов между главными поверхностями ФМ с учетом особенностей их технологического обеспечения. Связями на графе указывается отношение рассматриваемого ФМ к поверхности ФМ, являющейся базой ориентации. Направление связи указывает базовый элемент, по отношению к которому ориентируется поверхность.

Множество угловых связей можно представить в виде ориентированного графа

U = (N, Y),

Множество угловых размеров, соединяющих любые пары вершин ^{( n},ⁿ j ) ^{G N} есть множество дуг y = { y 1 , у 2 ,... y_t } Y | = i . Множество дуг является ориентированными линиями, для которых существен порядок соединения вершин. Каждая дуга y . ^{е Y} определяется упорядоченной парой вершин у . =< n , n j > . Причем у_ =< n,n _v >  и у_ =< n j ,n, >  - это различные дуги в графе.

Граф U предлагается представлять в виде матрицы инцидентности

U =

Уи

m x k .

Используя показатели множества ПКn i как Хр, Гбр, Кч, Ор, а также принципы корректности задания ориентации, разработаны символьные логические правила формирования графов угловых расположений и графов симметричных деталей.

С помощью предлагаемой модели формирования информационной конструктивно-технологической модели становится возможным решение задачи определения комплекта баз ориентации [3] и последовательности обработки заготовки.

Исходными данными алгоритма определения комплектов баз ориентации являются ФМ j ; TP j ;R ( x , y , z ) ; U .

Для определения комплектов баз используется нижеприведенный алгоритм.

Шаг 1. Используя ФМj и ТРj формируются модели модулей ФМ^П ; ФМ Ч , ФМ О и детали кд ^П ; КД Ч ;КД О после выполнения этапа типовой схемы обработки.

Шаг 2. Задаются внутренние показатели ФМ ПЕн" ; ПКн * ; ПКн° .

Шаг 3. Используя ПКn i , R(x,y,z) и U чертежа детали формируются модели размерных и угловых связей поверхностей на этапах (рисунок 2).

Этап обработки

Чистовой

Предварительный

Отделочный

R П ( x , y , x ) = ( N ПЗ , V ПЗ ) ;	Ч           ЧП ЧП R ( X , У , X ) = ( N    , V ) ;	О R ( X , У , X ) =
и П обр - нобр = ( NПЗ , YПЗ ) ;	Ч          ЧП ЧП обр - нобр      (-*- ’        ,          ) ; n	О обр - нобр n
U Пбр - обр = ( NП , YП ) ; n	U Чо6 р - обр = ( N Ч , YЧ ) ; n	О n обр - обр

= (N ОЧ, VОЧ ); = (N ОЧ, Y ОЧ )

, = (N О, YО )

Рисунок 2 – Модели размерных и угловых связей на этапах обработки

Графы на этапах строятся по обозначениям размерных связей и допусков относительных поворотов с чертежа детали. Такой подход необходим для того, чтобы уменьшить наследование погрешности обработки и число звеньев технологических размерных цепей, в которых замыкающим звеном является чертежный размер.

Шаг 4. Совместный анализ графов размерных и угловых связей этапа обработки для определения возможных комплектов баз для осей (см. ниже) и плоскостей

Н , ( O ) ^ ( R ^П x л R ^П y ) v ( R ^П y л R ^П z ) v ( R ^П y л R ^П z ) ;

^{ v X = ⁽ Н , n J ) X ^{} Л {} v ,Y = ⁽ Н , np ) Y ^} ^ nJ - n p ;

^{ v x = ⁽ n , , nj ) X ^{} л { v} Z = ⁽ n , np ) Z ^} ^ nJ - ^НР ;

^{ v , Y = ⁽ n , , n J ) Y ^{} Л {} v Z = ⁽ n , , np ) Z ^} ^ n J - np ;

• n , ( O ) ^ и ^ обр - нобр v и Н^И обр - обр ^ y , =< Н , , n >^ H j - H p - n , .

Согласно модели номер обрабатываемой поверхности (ее оси (О) или плоскости (Р)) отыскивается на графе (по одной оси для плоской поверхности, по двум координатным осям для оси) размерных связей. Определяется ее связь (или связи) с другими ближайшими поверхностями на графах размерных связей, т.е. определяются кратчайшие пути на графе от рассматриваемой поверхности до других поверхностей. Далее для плоских поверхностей на графах угловых расположений обрабатываемых поверхностей комплект дополняется двумя поверхностями, для оси комплект дополняется одной поверхностью.

Таким образом, формируется массив возможных комплектов баз. Анализ сформированных массивов комплектов для ФМ с учетом ряда условий (возможность оборудования, требования по выбору баз на первой операции, использование настроечных баз) позволяет сформировать маршрут обработки заготовки [1,4].

Представление разработанных моделей, методик, алгоритмов, баз данных, баз знаний на языке теории графов, алгебры логики, теории множеств, теории алгоритмов, теории размерных цепей и теории вероятностей позволило создать программно-информационный комплекс автоматизации процедур синтеза индивидуальных технологических процессов механической обработки оригинальных нетиповых заготовок деталей и доказать работоспособность моделей, методик и алгоритмов.

В результате проведенных исследований предложен метод синтеза информационной конструкторско-технологической модели нетипизированной детали и ее заготовки из параметризированных комплексных функциональных модулей, структуры размерных и угловых связей между главными поверхностями модулей, а также технологических регламентов обработки, позволяющий решить задачу определения порядка обработки и смены баз, синтеза комплектов баз для обработки заготовок нетипизированных деталей.