Формирование последовательности операций

При решении задачи выбора технологических баз для групп поверхностей и установлении последовательности обработки поверхностей определены и основные структурные элементы ТП механической обработки. Так, при выборе баз формируют группы совместно обрабатываемых поверхностей, исходя из их свойств и взаимного расположения. Эти группы являются исходным множеством для определения состава операций.

Последовательность операций определяется порядком баз и улучшением качества для групп операций, имеющих одни и те же базы. Порядок обработки устанавливается исходя из требований организации ТП, например требования максимально возможной концентрации операций на одном участке по типам применяемого оборудования.

Полученную последовательность операций можно уточнить, используя следующие рекомендации (о некоторых из них было сказано выше):

1. В первую очередь следует обрабатывать поверхности, принятые за чистые (обработанные) технологические базы.

2. Последовательность обработки зависит от простановки размеров. В начале нужно обрабатывать ту поверхность, относительно которой на чертеже координировано большее число других поверхностей.

3. При невысокой точности исходной заготовки сначала следует обрабатывать те поверхности, с которых для раннего выявления литейных и других дефектов, например раковин, включений, трещин и отсеивания брака, требуется удалить небольшой слой материала.

4. Последовательность операций необходимо устанавливать в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее ее необходимо обрабатывать, так как обработка каждой последующей поверхности может вызывать искажение ранее обработанной. Снятие каждого слоя металла приводит к перераспределению остаточных напряжений, что и вызывает деформацию заготовки. Последней нужно обрабатывать ту поверхность, которая является наиболее точной и ответственной.

5. Операции обработки поверхностей, имеющих второстепенное значение и не влияющих на точность основных параметров детали (сверление мелких отверстий, снятие фасок прорезка канавок и т.п.), следует выполнять в конце ТП, но до операций окончательной обработки ответственных поверхностей. В конец маршрута желательно также выносить обработку легкоповреждаемых поверхностей, к которым относят наружные резьбы, наружные зубчатые и шлицевые поверхности.

6. Необходимо учитывать возможное сокращение путей транспортировки деталей.

После всех уточнений последовательности операций получим условный маршрут обработки, состоящий из операций механообработки, термической и химико-термической обработки. Далее этот перечень необходимо дополнить слесарными, промывочными, контрольными и транспортировочными операциями.

Формирование структуры операций

Задача формирования структуры операции состоит в том, чтобы определить оптимальную последовательность переходов.

Для структуры технологической операции так же, как и для ТП, характерна многовариантность, которая предполагает существование оптимального решения. Синтез оптимальной структуры включает в себя определение вариантов последовательности переходов и расчет параметров переходов, необходимых для выбора оптимального варианта последовательности. Здесь задача структурной оптимизации решается в три этапа:

• создание (синтез) очередного варианта последовательности переходов;

• анализ (оценка) варианта;

• принятие решения о замене ранее выбранного варианта на новый или о прекращении синтеза новых вариантов.

Для оценки уровня создаваемых вариантов вводится целевая функция и формируется критерий оптимальности, т.е. правило предпочтения одного варианта другому.

Наиболее часто задачу определения оптимальной последовательности переходов решают при обработке ступенчатых поверхностей детали (плоских, цилиндрических, наружных и внутренних). Например, при черновой токарной обработке ступенчатых валов, когда в качестве заготовки принимается прокат и каждая ступень вала имеет различный по величине напуск. Анализ возможных вариантов выполняется с помощью целевой функции, учитывающей величину перемещения инструмента.

Другим характерным примером оптимизации структуры операции является обработка (сверление, зенкерование, развертывание) нескольких отверстий в корпусной детали. Здесь необходимо отыскать маршрут наименьшей протяженности между отверстиями.

Для решения указанных задач обработки ступенчатых поверхностей и обработка отверстий используется метод динамического программирования.