2.4. Логіко-множинна модель методу обробки і технологічних об'єктів, що беруть участь в процесах виготовлення деталей

Для створення такої моделі і формалізації процесу синтезу методу обробки треба розглянути взаємозв'язку між підмножинами технологічних об'єктів, що включають в себе: «Т1» - підмножина кінематичних характеристик, «Т2» - підмножина способів впливу, «ТЗ» - підмножина характеристик інструменту, «Т4» - підмножина динамічних характеристик, «Т5» - підмножина статичних характеристик, «Т6» - підмножина оброблюваних поверхонь, «Т7» - підмножина оброблених поверхонь, «Т8» - підмножина базових поверхонь, «Т9» -подмножество верстатів для реалізації методів обробки, «Т10» - підмножина режимів обробки, «Т11» - підмножина робочих пристосувань.

Перші п'ять підмножин відносяться до системи "Метод обробки", інші підмножини характеризують інші технологічні об'єкти, які беруть участь в процесі обробки деталей. Дані об'єкти або є визначальними при виборі характеристик методу обробки, або необхідні для його реалізації в технологічному процесі. Безліч «Т» технологічних об'єктів:

T  T₁ T ² T ³ T ⁴ T ⁵ T ⁶ T ⁷ T ⁸ T ⁹ T ¹⁰ T¹¹

має множину «М» властивостей:

14

M  M ¹ M ² M ³ M ⁴ M ⁵ M ⁶ M ⁷ M ⁸ M ⁹ M ¹⁰ M ¹¹

Синтез методу обробки може здійснюватися за двома основними алгоритмами: алгоритмом евристичного синтезу та алгоритму морфологічного синтезу.

Розроблений перелік властивостей технологічних об'єктів представлений в таблиці 2.1.

Використовуючи методи математичної логіки і перелік властивостей технологічних об'єктів, розробляються математичні вирази, що описують послідовний процес синтезу методу обробки і об'єктів для його реалізації:

Залежність кінематичних характеристик методу обробки від параметрів, що визначають їх вибір:

З алежність способу впливу від зумовлюють його параметрів:

Залежність характеристик обробного інструменту від визначальних

їх параметрів:

Залежність динамічних характеристик від визначальних їх параметрів:

15

З алежність статичних характеристик від визначальних їх параметрів:

Таблиця 2.1.

Перелік властивостей технологічних об'єктів

код об'єкта	Найменування об'єкта	Найменування властивості об'єкта	позначення імені властивості	позначення значення властивості	позначення безлічі імен і значень властивості
	оброблювана поверхня	умови формоутворення	m1j	[m1j]	M1={ m11,…, m1n } [m1]= {[m11]…[m1n]}
		Вид поверхні (циліндр, площину)	m1(1)j	[m1(1)j]	m1(1), [m1(1)]
		Положення поверхні (зовнішня, внутрішня)	m1(2)j	[m1(2)j]	m1(2), [m1(2)]
		Якість	m2j	[m2j]	m2, [m2]
		Точность	m2(1)j	[m2(1)j]	m2(1), [m2(1)]
		Шероховатость	m2(2)j	[m2(2)j]	m2(2), [m2(2)]
		Фізико- механічні властивості мате ріалу заготовки	m2(3)j	[m2(3)j]	m2(3), [m2(3)]
					16

Продолжение таблицы 2.1

код об'єкта	Найменування об'єкта	Найменування властивості об'єкта		позначення імені властивості	позначення значення властивості		позначення безлічі імен і значень властивості
X	оброблювана поверхня	геометричні параметри		m3j	[m3j]		m3, [m3]
		співвідношення поверхонь		m4j	[m4j]		m4, [m4]
Y	оброблена поверхня	позначення аналогічні позначенням (m1(1)j … [m4]) об'єкта з кодом «Х».
Z	Базова поверхня	Обозначения аналогічні позначенням (m1(1)j … [m4]) об'єкта з кодом «Х».
A	кінематичні характеристики	-		m5j		[m5j]	m5, [m5]
		продуктивність		m6j		[m6j]	m6, [m6]
B	спосіб впливу	-		m7j		[m7j]	m7, [m7]
		Оброблюваність матеріалу заготовки		m8j		[m8j]	m8, [m8]
		коефіцієнт використання матеріалу		m9j		[m9j]	m9, [m9]
С	обробляє інструмент	-	m10j			[m10j]	m10, [m10]
		стійкість	m11j			[m11j]	m11, [m 11]
		Стружкоділення і стружковидалення	m12j			[m12j]	m 12, [m 12]
D	динамічні характеристики	-	m13j			[m13j]	m 13, [m 13]
E	статичні характеристики	-	m14j			[m14j]	m 14, [m 14]
U	верстат	-	m 7j			[m 7j]	m 7, [m 7]
R	режим обробки	-	m 16j			[m 16j]	m 16, [m 16]
F	Робоче пристосування			m 17j		[m 17j]	m 17, [m 17]

причому:

17

M ₅¹  M ₅¹ ; M ₆¹  M₆¹

і так далі.

Залежність параметрів верстата від характеристик методу обробки:

З алежність режимів обробки від характеристик методу обробки і параметрів оброблюваної деталі:

Залежність параметрів робочих пристосувань від характери методу обробки:

Синтез методу обробки може здійснюватися за двома основними алгоритмами; за алгоритмом евристичного синтезу і за алгоритмом морфологічного синтезу.

Алгоритм евристичного синтезу

Aлгоритм евристичного синтезу методу обробки щодо обраного прототипу, тобто найбільш близького за технічною суттю представлений на рис. 2.13 і може бути застосований в тому випадку, якщо в діючому виробництві необхідно поліпшити якість оброблюваних деталей і інші техніко-економічні показники операції або техпроцесу. Найбільш важливими етапами вищевказаного алгоритму є пошук і аналіз прототипу з визначенням технічного або фізичного протиріч, а також пошук шляхів вирішення виявлених протиріч з формуванням варіантів прийнятних технічних рішень.

18

Аналіз і вибір оптимального методу обробки здійснюється за заздалегідь обраним критерієм оптимальності (собівартості, продуктивності, стійкості інструменту і так далі) Для реалізації обраного методу обробки може бути здійснено розробку нового або модернізація існуючого обладнання, інструменту та технологічної оснастки.

Рис. 2.13. Алгоритм евристичного синтезу методу обробки щодо обраного прототипу.

При технологічній підготовці виробництва деталей з нових конструкційних матеріалів може виникнути необхідність проектування методу обробки, що має принципові відмінності від усіх існуючих.

В цьому випадку проектування здійснюється за алгоритмом, представленим на рис. 2.14, який включає в себе синтез технічного рішення по кожній характеристиці методу обробки і технологічних об'єктів його реалізації.

19

Рис. 2.14. Алгоритм синтезу технічного рішення по кожній характеристиці методу обробки і технологічних об'єктів його реалізації.

У кожному з блоків алгоритму після вибору тих чи інших характеристик методу обробки здійснюється проектування і розрахунок засобів їх реалізації.

Процес функціонування створеної моделі при реалізації мети споживача складається з трьох етапів: вимірювання, оцінки та прийняття рішення.

На етапі вимірювання вибираються технологічні і фізичні параметри відповідно до цілей і обмежень. На етапі оцінки вишукуються шляхи рішень, заданих метою і обмеженнями за допомогою баз даних, що містять два види інформації: тимчасову і базову.

Тимчасову інформацію складають ДСТ, нормалі, довідники, різні нормативні документи і так далі. У базову інформацію входять встановлені в даний час взаємозв'язки між характеристиками методу обробки,

20

технологічними параметрами і фізичними явищами в зоні обробки з науково-технічної та патентної літератури.

Якщо в результаті аналізу тимчасової і базової інформації неможливо реалізувати мету споживача за рахунок застосування типових рішень або виявляється невизначеність взаємозв'язків технологічних факторів, параметрів якості деталей і фізичних явищ в зоні обробки, то після перевірки мети споживача на правомірність виникає необхідність проведення технологічних і фундаментальних досліджень.

Розроблені математичні вирази і формальні алгоритми дозволяють приступити до створення докладних алгоритмів і програм для структурного і параметричного синтезу методів обробки за допомогою ЕВМ.