На уровне установа, рассматривается число операций, выполняемых над одной деталью при неизменной ее установке в приспособлении. Важной информацией является последовательность выполняемых операций. Например, может стать важной минимизация требуемого числа инструментов.
На уровне производственного процесса[1][ЗВА11] рассматривается последовательность реализации процессов[ЗВА12] (переходов) для каждой заданной (отдельной) поверхности заготовки. Важной информацией является требуемая точность и качество обработки.
На уровне процесса[ЗВА13] (производственных процесса[ЗВА14] )[КДВ15] (производственные процессы [ЗВА16] это такие процессы, как центрирование, сверление, развертывание, нарезание внутренней резьбы и др.) разрабатываются соответствующие процессу элементы. Важной информацией являются технические характеристики металлорежущего инструмента и число проходов для каждого инструмента.
На уровне проходов (проход это непрерывное перемещение инструмента в контакте с обрабатываемым материалом) выбираются кинематические величины, такие как глубина резания, скорость резания и подача.
До настоящего времени рабочая группа рассматривала только моделирование на уровнях производственных процессов и проходов. Модели, способствующие принятию решения на более высоких уровнях не будут отражены в этом отчете.
Эти уровни должны быть рассмотрены позже. Приемлемые модели более низких уровней являются хорошей основой для моделирования на более высоких уровнях.
Следует хорошо уяснить, что методы имитации, иногда применяющиеся на более высоких уровнях при проектировании цехов и планировании производства, совершенно отличаются от тех, на которые приведены ссылки в этом отчете.
При разработке новых моделей полезно помнить о различных целях и уровнях, а также разрабатывать как можно более простые модели, однако удовлетворяющие при этом поставленным целям. Рабочая группа CIRP попытается «построить» «дом моделей» состоящий из различных строительных блоков с рациональным распределением информации между ними. При этом должны быть приняты во внимание современные разработки в области информационных технологий, например, те, что рассмотрены обществом технологов в отчете по автоматизации заводского оборудования ISO/TC184 Factory Automation.
В области моделирования процессов механической обработки могут быть выделены две, в принципе разные, школы:
1 - моделирование как практическая (инженерная) необходимость;
2 - моделирование как научная потребность.
Тэйлор (Taylor) [[9]] является наиболее ранним и хорошо известным исследователем в области моделирования процессов механической обработки. Его целью была разработка наиболее простых руководящих указаний для повседневного использования на производстве. Его руководящие указания были основаны на инженерной практике и поддерживались (обеспечивались) систематическими экспериментами в производственных условиях. Некоторые из этих руководящих указаний могут быть представлены в форме математических зависимостей на подобии хорошо известной формулы Тэйлора, связывающей стойкость инструмента со скоростью резания при точении углеродистой стали инструментом из быстрорежущей стали. Позже было доказано, что эта формула является весьма универсальной. Ее смогли адаптировать для многих других процессов и комбинаций обрабатываемого материала и инструментального материалов и даже было учтено влияние других факторов. В дальнейшем его (Тэйлоровским) идеям следовали многие производственно ориентированные исследовательские организации.
Мерчант (Merchant) [[10]] рассматривал моделирование обработки резанием как научную потребность. Он начал с основного механизма стружкообразования. Он является основателем (отцом) теории “плоскости сдвига”. Он обратил внимание на важность изучения характеристик обрабатываемого материала и трения между инструментом и стружкой. Его школа (идеи) так же приобрела много последователей, находящихся теперь, главным образом, в университетах. В основном они сосредоточились на очень простых квазистационарных процессах резания. Одним из важных вопросов в этой области исследований является вопрос о месте плоскости сдвига, которая является упрощением зоны преобразования срезаемого слоя в стружку[ЗВА17] . В настоящее время, известно более пятидесяти зависимостей для определения угла сдвига, но не существует ни одной действительно удовлетворительной. Позже стало понятно, что, в действительности, должна рассматриваться зона сдвига с определенными размерами. Для этой цели применялись различные методы, известные из теории пластичности. Существует сотни публикаций на эту тему, среди которых есть несколько книг. Среди их авторов есть несколько хорошо известных членов CIRP. Одной из последних является книга П. Л. Б. Оксли (P. L. B. Oxley) «Механика резания» (“MECHANICS OF MACHINING”), 1989 г. [[11]].
Ни одна из двух классических школ не может работать на промышленность для удовлетворения их потребностей. Причины этого следующие.
1. «Практическая школа» никогда не была способна прогнозировать степень влияние обрабатываемого или инструментального материала на величину констант в эмпирических уравнениях.
2. «Научная школа» никогда не была способна прогнозировать тип стружки, образующейся при заданных условиях. И даже в случае сливной стружки, они так же не могли никогда достаточно точно спрогнозировать действительный характер зоны стружкообразования.
3 Так же, как «научная школа» никогда не могла устранить расхождение между изученным упрощенным фундаментальным случаем и реальными трехмерными процессами резания, «практическая школа» не могла найти связь между чисто эмпирическими и чисто «фундаментальными научными величинами» (параметрами процесса, полученными на основе теоретического анализа[2]).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.