Оптимизация как основное направление совершенствования автоматизированного проектирования
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
Часть 2
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Новоуральский государственный
технологический институт
Кафедра технологии машиностроения
Учебное пособие
по курсу «Системы автоматизированного проектирования
технологических процессов»
для студентов специальности 151001 – «Технология машиностроения»
(для всех форм обучения)
Новоуральск 2009
УДК 658.52.011.56
МиМ 09
Автор (составитель): ст. преподаватель Сурина Е.С.
Системы автоматизированного проектирования технологических процессов. Часть 2. Учебное пособие по курсу «Системы автоматизированного проектирования ТП» для студентов специальности 151001 – «Технология машиностроения» (для всех форм обучения), Новоуральск, НГТИ, 2009 – 46 с.
Учебное пособие рассмотрено на заседании кафедры ТМ
«____» ___ноября__ 2009 г.
Зав. кафедрой Закураев В.В.
СОГЛАСОВАНО:
Председатель методической
комиссии НГТИ Беляев А.Е.
СОДЕРЖАНИЕ
1 ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ....................................................... 4
1.1 Оптимизация как основное направление совершенствования автоматизированного проектирования.......................................................................................................................................................... 4
1.2 Постановка задачи оптимизации............................................................................................ 5
1.3 Оптимизация режимов резания как пример параметрической оптимизации................... 7
1.4 Оптимизация в условиях реального производства............................................................. 11
1.5 Особенности структурной оптимизации технологических процессов............................ 12
Вопросы для самоконтроля......................................................................................................... 15
2 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ................................................................................... 16
2.1 Технологический процесс как объект проектирования..................................................... 16
2.2 Уровни и методы проектирования технологических процессов...................................... 18
Вопросы для самоконтроля......................................................................................................... 20
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕТОДОМ АДРЕСАЦИИ 21
3.1 Адресация к единичному ТП................................................................................................ 21
3.2 Адресация к комплексной детали......................................................................................... 22
Вопросы для самоконтроля......................................................................................................... 29
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕТОДОМ СИНТЕЗА 30
4.1 Проектирование методом нисходящего синтеза................................................................. 30
4.2 Разработка принципиальной схемы ТП............................................................................... 30
4.3 Синтез технологического маршрута.................................................................................... 34
4.4 Проектирование технологической операции...................................................................... 37
Вопросы для самоконтроля......................................................................................................... 44
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................................... 45
Особенностью технологического проектирования является многовариантность решения задач. Она охватывает все множество локальных задач: разработка структуры технологического процесса, выбор оборудования, инструмента, режимов резания и др. Из нескольких возможных вариантов решения необходимо выбрать один – оптимальный.
При традиционном (без ЭВМ) проектировании число анализируемых вариантов и выбор наиболее оптимального из них определялся исключительно опытом и интуицией технолога, его умением интуитивно оценить неэффективность отдельных вариантов и отбросить их уже на первоначальном этапе. Для детальной проработки оставалось, как правило, небольшое число вариантов, что объяснялось чрезвычайной трудоемкостью задач проектирования ТП. Поэтому традиционные методы проектирования не предусматривают поиск оптимального решения.
При автоматизированном проектировании опыт и интуиция действуют в определенной мере лишь в том случае, когда используются заранее разработанные типовые решения. Поэтому для обеспечения рациональности технологических решений возникает необходимость проработки и анализа на ЭВМ нескольких возможных вариантов решений с оценкой их по заданному критерию.
Отметим, что ЭВМ способна проанализировать за короткое время гораздо большее число вариантов и, основываясь на полученной информации, обоснованно оценить каждый из них и выбрать наилучшее решение. Такая оценка будет более надежной, поскольку при этом исключается влияние субъективного фактора, неизбежное при традиционном проектировании.
Использование возможностей ЭВМ позволяет реализовать оптимизационный подход, который в настоящее время является одним из основных направлений совершенствования методов автоматизированного проектирования ТП. Оптимизационный подход означает разработку возможных вариантов решения, их оценку и выбор варианта, лучшего в определенном отношении.
Таким образом, применение ЭВМ для решения задач технологического проектирования требует разработки оптимальных методов проектирования. Эта проблема довольно успешно решается в настоящее время, и полученные результаты доказали эффективность оптимизационного подхода к решению технологических задач.