Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000: Учебно-методическое пособие

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пензенский государственный университет ________________________________

Факультет автоматизации машиностроения

Кафедра “ Технология машиностроения ” ______________________________________________________________ к.т.н., доцент Белашов В.А., к.т.н. Белашов А. В., Белашов М.В.

Создание общих маршрутов в редакторе технологических процессов РТП2000 Методическое пособие

2008

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

2

УДК 621.09.002 Белашов В.А., Белашов А. В., Белашов М.В. Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000: Учебно – методическое пособие. – Пенза: Пензенский гос. университет, 2008. – 28 с.

Даны общие сведения об автоматизации структурного синтеза технологического процесса на основе типизации принятия решений. Приведены лингвистическое обеспечение для проектирования общих технологий и методология применения средств автоматизированной системы проектирования технологий РТП2000 для их отладки. Пособие предназначено для студентов инженерных специальностей, изучающих курс «САПР технологических процессов».

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

3

Оглавление 1. Проектирование технологического процесса на основе общей технологии .... 4 2. Создание технологических групп и разработка комплексной детали............... 7 3. Проектирование общего технологического маршрута ..................................... 11 4. Лингвистическое обеспечение РТП2000 (язык описания общей технологии) ................................................................................................................................. 18 5. Средства для создания и отладки общих технологий в РТП2000.................... 28 6. Порядок использования системы проектирования ОТП для разработки единичного технологического процесса ............................................................ 32

4

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

1. Проектирование технологического процесса на основе общей технологии Одним

из

методов

автоматизации

проектирования

единичных

технологических процессов (процессов для конкретных деталей) является метод типизации на основе общих технологических процессов (ОТП). Сущность метода заключается в следующем. На стадии обучения системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПРТП) администратор системы (обычно опытный технолог) из номенклатуры деталей некоторого производства отбирает детали с близкими геометрическими параметрами. Эти детали образуют группу, для которой и создается общий технологический процесс. Он, являясь информационной основой системы проектирования, обобщает традиции и опыт создания технологии на данном предприятии. Чем больше деталей в группе, тем эффективнее используется система проектирования. Очевидно, что для оригинальных деталей создавать ОТП просто не целесообразно. Данный метод хорошо работает в условиях многономенклатурного серийного производства. ОТП представляет собой технологический процесс, с большинством элементов которого, в отличие от единичного процесса, связан набор логических функций, которые позволяют, оценивая размерные, точностные и прочие параметры детали, определить, нужно ли включать данный элемент в проектируемую единичную технологию или нет. Учитывая, что ОТП разрабатывается для некоторого диапазона существования каждого параметра детали, эта технология обычно избыточна, т.е. она может содержать несколько заготовительных операций с различными условиями назначения, несколько черновых операций и т.д. После

готовности

технологического

ОТП

процесса.

возможно Этот

процесс

проектирование

единичного

выполняется

программой

5

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

проектирования автоматически и сводится к оценке исходных данных и выборке из ОТП элементов, отвечающих логике их назначения. Время проектирования технологического процесса с использованием ОТП соизмеримо со

временем

ввода

параметров

детали,

для

которой

выполняется

проектирование, и составляет 5-20 мин. Достоинствами данного метода являются: •

снижение стоимости проектирования;

•

сокращения сроков технологической подготовки производства;

•

повышение качества единичных технологических процессов;

•

независимость качества проекта от квалификации проектировщика;

•

возможность сохранять опыт проектирования технологии;

•

сравнительно невысокая стоимость программного обеспечения и

простота его использования. Недостатками метода являются: • низкая универсальность (решения ОТП применимы только к деталям соответствующей

группы

с

параметрами,

ограниченными

параметрами

комплексной детали (КД); • сложность и трудоемкость разработки и отладки ОТП; • невозможность получения оптимальных технологий (реальны, так называемые, квази - оптимальные решения, реализуемые за счет того, что в ОТП записываются наилучшие по мнению эксперта – технолога варианты технологических решений) Несмотря на имеющиеся недостатки, данный метод широко используется в современных САПРТП.

6

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

В работе с САПРТП на основе типизации участвуют две категории сотрудников технологической службы предприятия – администраторы САПРТП и технологи – пользователи САПРТП. Администраторы, обучая САПРТП методам принятия решений, выполняют следующие виды работы: • определяют группы деталей, для которых создаются ОТП; • разрабатывают конструкции комплексных деталей; • определяют набор геометрических, точностных, организационных и др. параметров, которые используются в ОТП и позволяют определять фактические их значения при вводе информации при проектировании; • определяют области существования значений параметров; • разрабатывают ОТП; • отлаживают ОТП. • корректируют

ОТП

(при

необходимости

расширения

их

возможностей) Технологи – пользователи САПРТП, используя разработанные ОТП для проектирования единичных технологических процессов, выполняют следующие виды работы: • выбирают подходящий для данной детали ОТП; • описывают

параметры

детали

(осуществляют

ввод

исходной

информации); • анализируют результаты проектирования, на основе чего принимают результат проектирования в целом, или дорабатывают его, если в ОТП не были предусмотрены какие либо решения.

7

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

• при необходимости передают в административную группу заявки на доработку ОТП. Следует иметь в виду, что данный метод позволяет создавать в ОТП как маршрутные так и операционные описания. Общий маршрут, как правило, имеет небольшое число параметров и его разработка, корректировка и отладка достаточно проста. Общие операции связаны с проектированием переходов для обработки многих поверхностей. При этом число параметров, необходимых для принятия проектных решений, значительно возрастает. Кроме того многие размерные параметры

могут

задаваться

конструкторами

в

конкретных

деталях

неоднозначно (например схема простановки размеров по длине вала для одной и той же детали может иметь сотни вариантов), что требует введение в САПРТП подсистем размерного анализа для вычисления нужных значений. Это усложняет как саму систему, так и процесс разработки ОТП. Рассматриваемый метод автоматизации проектирования технологических процессов позволяет интегрировать САПРТП с графическими редакторами, обладающими параметрическими возможностями. В этом случае имена размеров параметрической (комплексной) детали используются как параметры ОТП, что позволяет резко сократить объем вводимой информации при проектировании технологического процесса. Это особенно существенно при проектировании операционных технологий.

2. Создание технологических групп и разработка комплексной детали

8

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

Проектирование общего технологического процесса связано с некоторой группой деталей, имеющих подобные конструктивные и технологические свойства. Группа составляется так, что бы составляющие ее детали имели подобные геометрические

формы.

Размеры

поверхностей

и

их

качественные

характеристики, а так же серийность производства здесь не существенны. Кроме подобия геометрических форм желательно (но не обязательно) подобие структуры технологических процессов их изготовления. Очевидно, что большое число деталей - представителей в группах определяет минимальное число общих процессов, что экономически выгодно, так как стоимость и сложность разработки каждого из них значительна. Поэтому при составлении групп разработчики пытаются включить в группу максимально возможное число представителей. Однако это не всегда целесообразно, особенно в случае использования параметрических деталей. Дело в том, что, обычно, группа представляется так называемой комплексной деталью (КД). Это условная деталь, в которой имеются все геометрические элементы деталей – представителей группы. Она должна быть спроектирована так, что бы любую деталь группы можно было бы получить удалением определенных геометрических элементов КД. КД используется на стадии проектирования ОТП для ссылок на обрабатываемые параметры, а на стадии использования ОТП – для задания фактических значений параметров, используемых в логических условиях. Вполне возможно спроектировать ОТП и без комплексной детали. Однако при этом снижается наглядность и возможно появление субъективных ошибок, которые сложно выявлять и исправлять на стадии отладки ОТП. Поэтому использование КД рекомендуется включать как стадию проектирования ОТП.

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

9

Возьмем, для примера, группу деталей (из классификатора деталей ЕСКД)

и создадим для нее комплексную деталь. Обычно для этого в группе выбирают наиболее сложную деталь и включают в нее геометрические элементы других деталей, которые отсутствуют в КД. В нашем примере все детали примерно равноценны, поэтому за основу возьмем первую из них. После дополнения элементов получаем комплексную деталь вида:

В КД могут быть дополнительно включены геометрические элементы, которые отсутствуют у всех представителей группы, но потенциально возможны в подобной конструкции. В нашем примере таких элементов нет. Для завершения создания комплексной детали необходимо задать ее размерные и прочие параметры, которые используются для ссылок на обрабатываемые параметры и для задания фактических значений параметров. Решение этого вопроса целесообразно совместить с проектированием ОТП, так как до этого нет достоверной информации о необходимости использования того или иного параметра. Однако, если ОТП описывает только маршрутную технологию, задание параметров возможно и при конструировании КД. Дело в том, что структура

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

10

маршрута определяется лишь габаритными размерами и наличием (или отсутствием) особенностей конструкции – лысок, пазов, отверстий и пр. После задания параметров КД принимает окончательный вид:

Наличие (или отсутствие) какого либо параметра можно определять по значению его основного размера. Например, для отверстия это диаметр, при равенстве которого нулю – отверстия нет. Каждый параметр определяется идентификатором. В РТП2000 можно применять любые идентификаторы (имена), за исключением резервированных слов. Конечно, для каждого параметра должен быть назначен оригинальный идентификатор. В ряде случаев заранее не возможно предусмотреть схему простановки размеров на чертеже. Прежде всего это относится к координирующим размерам, например размерам по длине вала. Для этих случаев в системе проектирования технологических процессов должен быть предусмотрен механизм выявления и решения конструкторских размерных цепей. В РТП2000 для таких размеров задаются номера границ (используются оригинальные для каждой границы целые числа), между которыми могут быть указаны размеры. Сами размеры идентифицируются указанием двух границ, между которыми они проставлены, заключенными в квадратные скобки. Например, размер между границами 21 и 24 представляется в виде [21 24].

11

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

Принципы проектирования общей маршрутной и операционной технологии имеют много общего. В то же время имеются значительные отличия, так как операционные технологии в значительной степени связаны с операционными размерами и геометрией детали. 3. Проектирование общего технологического маршрута Проектирование общего технологического процесса обычно начинается с определения диапазонов существования значений параметров. В ряде случаев важны так же соотношения значений параметров. Диапазоны значений назначаются

исходя

из

потребностей

конкретного

предприятия.

Если

используется комплексная деталь, то большее число параметров составляют ее размеры. В нашем примере будем ориентироваться на средние размеры. 10 < D < 100 50 < L < 300 0 < Dv < 8 0 < Df < D/2 0 < B < D/3 012 ); // d,L – поля таблицы @S - переменная //copy SI 2483; //си393630 линейка 0-150 ГОСТ 427-75 При копирования мерных режущих инструментов – сверл, разверток и т.п. система РТП2000 позволяет подобрать из стандарта инструмент требуемого размера. Для этого применяется следующий прием. При создании средствами РТП2000

заготовок переходов нужно установить любой инструмент из

некоторого стандарта. При подготовке сервисных текстов система формирует текст операции копирования установленного инструмента и следующей строкой вставляет комментарий с заготовкой оператора селекции select. Например: //copy RI 2501; //ри398320 резец SGTBK40 пластина GFN-9 //select 4779(d=@s and L>12 ); // d,L – поля таблицы @S - переменная В этой строке на примере показаны правила формирования запроса селекции. Знаком @ помечается переменная процедуры, а имена без этого знака относятся к именам параметров справочных данных инструментов. Обратим внимание, что оператор select без предыдущей операции копирования инструмента не имеет смысла. После коррекции тексты принимают вид: copy RI 2501; //ри398320 резец SGTBK40 пластина GFN-9 select 4779(d=@D and L>@L );

24

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

Формирование операторов осуществляется на основе данных, записанных в «заготовках» ОТП. Эти заготовки представляют собой набор операций, переходов и средств оснащения, которые необходимы для использования в ОТП. Естественно, они должны быть заранее набраны в соответствующих разделах. Правила создания заготовок идентичны правилам создания единичного технологического процесса

с той лишь разницей, что в заготовке ОТП

записывается избыточное число элементов. Например, может быть записано несколько заготовительных операций, несколько черновых и т.п. При создании ОТП к элементам заготовки процесса добавляются логические условия так, что при анализе ОТП будет отбираться только один элемент группы, например, только одна заготовительная операция. Правила создания единичного технологического процесса излагаются в разделе «Проектирование технологий в редакторе технологических процессов "РТП2000"». Оператор

message('текст');

предназначен

для

вывода

сообщения

пользователю в процессе проектирования технологического процесса на основе ОТП в виде окна и прерывания проектирования до момента окончания просмотра сообщения. Текст сообщения записывается в одинарных кавычках. Оператор exit; позволяет прервать вычисления процедуры и выйти в редактор РТП2000. Процедура может использоваться в качестве подпрограммы. В этом случае для возврата в вызывающий компонент программы следует использовать оператор return;

25

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

В процедуре может быть реализовано ветвление с использованием логических операторов, операторов перехода и меток. В качестве метки можно использовать целое число в диапазоне 1 .. 9999, завершая его двоеточием. Переход к метке выполняет оператор goto, после которого указывается метка, к которой выполняется переход. Этот оператор обеспечивает безусловный переход. например: 1: a:=21; ……. goto 21; В ОТП обычно имеется множество логических условий. Для их записи используются два оператора. Первый из них имеет укороченную структуру: if логическое выражение then begin операторы

end;

или полную структуру: if

логическое выражение then begin

операторы

операторы

end else begin

end;

В логическом выражении можно использовать знаки отношения = < >= и круглые скобки. Например: if (a100; Язык позволяет сформировать обращение к базе данных, с которой работает РТП2000, на языке структурированных запросов SQL. Текст запроса записывается между разделителей beginSQL и endSQL. по правилам SQL. При необходимости использовать в запросе значения переменных процедуры перед их идентификаторами следует указать знак @. Например: beginsql select * from ceha where nomceh=@ceh endsql; После выполнения запроса оператором field(@переменная процедуры , имя столбца таблица БД) можно получить данные некоторого столбца таблицы из найденной записи и поместить их в качестве значения какой либо переменной в процедуре. Например field(@nameceh, name); В процедуре можно использовать информационные компоненты table – табличная функция (справочная таблица); conformity – соответствие (таблица соответствий); menu – меню; summa – сумматор значений; Правила их создания и применения описываются в отдельном разделе описания РПТ2000. Для вызова любого информационного компонента необходимо в процедуре указать соответствующее ключевое слово, имя информационного компонента и

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

28

в круглых скобках – список имен (идентификаторов) переменных процедуры, соответствующих параметрам информационного компонента. Например: table T1 (a,d, s); conformity con(a, s); menu stanki(n); summa norm1(t1); Для вызова процедуры как подпрограммы используется оператор exec, после которого указывается имя процедуры и в круглых скобках – список имен переменных вызывающей процедуры, который по расположению и типам данных должен соответствовать списку внешних переменных вызываемой процедуры (раздел interface). Например: exec reg_rez(q,w,e);

5. Средства для создания и отладки общих технологий в РТП2000 В редакторе технологических процессов имеются специальные средства для создания и отладки ОТП. Для активации средств описания ОТП следует: • для детали, включенной в список объектов производства некоторого проекта, назначить класс «комплексная» (в этом случае при выборе детали в сервисном поле системы РТП2000 индицируется значок

);

• для технологического процесса установить назначение «общий процесс» После таких настроек в закладках «Общие сведения» маршрута и операций появляется значок

, который позволяет активировать панель ОТП.

29

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

В

верхней

части

этой

панели

размещаются

справочные

данные

(указывается объект -маршрут или операция, для которого разрабатывается ОТП) и элементы управления. В средней части располагается окно для записи и редактирования текста описания ОТП. В нижней части – сервисные средства.

До активации этой панели следует средствами РТП2000 записать варианты элементов технологии, которые будут использованы в ОТП. Для маршрутного ОТП следует записать все операции, для операционного ОТП – все переходы. При этом следует учитывать, что приспособления в операции и средства оснащения в переходе можно выбирать безусловно или с учетом логики их назначения. Отсюда следует, что при необходимости использования разных средств оснащения в зависимости от значений параметров детали в операцию следует включить все необходимые средства оснащения.

30

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

Закладка

«параметры»

позволяет

передать

параметры

детали

в

интерфейсную часть текста процедуры двойным щелчком по выбранной строке списка параметров детали. Двойной щелчок мышкой по строке параметров в интерфейсной части текста процедуры передает переменную в список параметров детали. Закладка «подключить» предназначена для автоматизации формирования текстов процедуры. С помощью комбинированных элементов «табличная функция», «соответствие», «меню», «сумматор» и «процедура» формируются строки обращения к соответствующим объектам. Комбинированный элемент «образец» позволяет записать в текст процедуры образцы операторов и структур.

Поля

фильтрации

данных

справа

от

комбинированных

элементов

позволяют отобрать элементы списков, содержащий текст фильтра. Поэтому при именовании информационные объекты целесообразно снабжать некоторой ключевой последовательностью символов, обеспечивающей их быстрый отбор. Например, табличные функции для расчета режимов резания при точении

31

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

можно называть toch1, toch2 и т.д. В этом случае фильтр toch позволит отобрать только эти функции. После написания текста процедуры ее необходимо сохранить в базе данных, нажав кнопку Кнопкой

и транслировать, нажав кнопку

.

можно распечатать текст процедуры.

Следующим этапом создания ОТП является его отладка. Для отладки необходимо выполнить прогоны ОТП с различными значениями входных переменных и проанализировать правильность результатов.

Для отладки используются кнопка и кнопка

, очищающая поле протокола решения

, запускающая прогон ОТП. При прогоне в поле тестирования

выдается протокол решения с описанием промежуточных данных и возможных ошибок. При обнаружении ошибок в логике, табличных функциях или вычислении, следует внести коррективы в процедуру и повторять отладку до полного исключения ошибок.

32

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

6. Порядок использования системы проектирования ОТП для разработки единичного технологического процесса При проектировании единичного технологического процесса на основе ОТП необходимо предварительно создать описание детали (подключать маршрут не надо). Далее следует, щелкнув правой кнопкой мышки, вызвать меню и в нем выбрать опции: добавить > технологический процесс > структура из общей технологии.

В результате появляется панель выбора общей технологии. При селекции общих технологий в панели «комплексные детали и ОТП» можно выбрать все проекты, содержащие ОТП или проекты для определенного технологического класса,

соответствующего

классу

детали,

для

которой

проектируется

технология. При выборе в иерархии объектов этой панели маршруты в поле «область применения» показывается текст рекомендаций по использованию данного ОТП, а в поле «комплексная деталь» - чертеж и/или слайд КД, если он создавался при проектировании ОТП.

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

33

Выбрав ОТП с подходящими рекомендациями по применению, можно перейти к проектированию на его основе единичного процесса. Для этого выбирается закладка «построение единичного процесса». В левой части закладки имеется поле «параметры комплексной детали», в котором необходимо установить параметры, соответствующие детали, для которой проектируется технология и, нажав кнопку

, запустить процесс

проектирования. В ходе проектирования РТП2000 может задавать вопросы о параметрах, для которых не установлены значения. В процессе проектирования в поле «протокол решения» формируется протокол, который можно распечатать.

Создание общих технологий в редакторе технологических процессов РТП2000

34

После завершения проектирования к детали подключается вариант маршрута, который можно дополнять, редактировать и печатать как обычные единичные процессы.