CC BY
18
УДК 621.9
Беседина И.П. студент магистратуры 1 курса
Белякова А.П. студент магистратуры1 курса
Жабаева В.А. студент магистратуры 1 курса Аэрокосмический институт Оренбургский государственный университет научный руководитель: Овечкин М.В., к. техн. н.
Россия, г. Оренбург АНАЛИЗ СИСТЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ. НЕОБХОДИМОСТЬ АДАПТАЦИИ САПР ТП К ОСОБЕННОСТЯМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ Аннотация: В статье рассматриваются вопросы необходимости совершенствования систем автоматизации производства. Рассмотрены некоторые из систем автоматизации производства технологических процессов, приведены их краткие описания. Приведены примеры особенностей обработки деталей из различных материалов.
Ключевые слова: Системы автоматизации, САПР ТП, машиностроение, механическая обработка.
Besedina I.P. graduate student 1 course, Aerospace Institute Orenburg State University Russia, Orenburg Belyakova A.P. graduate student 1 course, Aerospace Institute Orenburg State University Russia, Orenburg ZhabaevaV.A. graduate student 1 course, Aerospace Institute Orenburg State University Russia, Orenburg Scientific adviser: Ovechkin M.V. Candidate of Technical Sciences Annotation: The article deals with the need to improve production automation systems. Some of systems of automation of production of technological processes are considered. Examples of features of processing of details from various materials are given.
Key words: Automation systems, CAD TP, mechanical engineering,
machining.
Проектирование технологических процессов (ТП) в настоящий момент невозможно осуществить без участия технологов, что сопровождается субъективной точкой зрения при принятии решений на стадии технологической подготовки производства (ТПП). Субъективность при принятии решения приводит к снижению показателей эффективности производственных систем при реализации ТП.
Наиболее эффективным решением проблемы субъективности технолога - комплексное внедрение систем автоматизации подготовки производства. Автоматизированные системы технологической подготовки производства (АСТПП) повышают эффективность производства за счет применения современных методов планирования. При этом комплексная автоматизация предприятия представляет собой целостную интегрированную систему взаимосвязанных инструментальных модулей, способных функционировать на различных технических платформах и оперативно реагировать на изменения производственной ситуации.
Существующие АСТПП не реализуют в полной степени особенности производственных условий на момент проектирования ТП, что подразумевает низкую степень автоматизации и существенно увеличивает затраты времени на ТПП.
С развитием компьютерных технологий регулярно усовершенствуются новые способы моделирования и методы анализа поведения материала при механической обработке. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП) являются связующим звеном между процессами конструирования и производства. Одной из главных задач при работе с системами САПР ТП является автоматизация процесса проектирования технологического процесса таким образом, чтобы процесс выбора инструмента, оборудования, последовательности операций и переходов выполнялись без участия технолога. Современные САПР ТП достигли прогресса в реализации интеллектуального автоматизированного проектирования технологических процессов, однако многие функции остаются не автоматизированными. Системы не обладают интеллектуальными возможностями, например возможность автоматической адаптации технологического процесса в зависимости от имеющихся в наличии ресурсов, которые могли бы использоваться всеми модулями системы, занятыми в процессе проектирования.
К основным функциональным возможностям существующих САПР ТП относиться:
- проектирование ТП на основе аналогичных, ранее созданных технологических процессах;
- диалоговое проектирование с использованием баз технологических данных;
- проектирование групповых и типовых технологических процессов;
- формирование конструкторской и технологической документации;
- использование технологических справочников, которые содержат информацию о технологической оснастке, режущему и измерительному инструменту и другому вспомогательному оборудованию;
- проектирование программ для станков с числовым программным управлением;
- возможность сохранения и использования баз технологии обработки
ТП.
Технологический процесс, сформированный при помощи САПР ТП, необходим для организации работы современного производственного предприятия. В настоящее время существует два метода проектирования, проектирования технологических процессов: метод поиска и метод синтеза.
При реализации систем, основанных на методе поиска, применяется принцип объединения деталей в группы, которые имеют свой типовой план обработки - принцип групповой технологии. Хотя такие системы существенно облегчают труд технолога, но имеют ограничение. Так создание технологического процесса новой детали будет произведено в случае если она принадлежит к какой-либо из групп, данные об обработке которых занесена в БД САПР ТП. Соответственно требуется модификации плана обработки при появлении новой детали.
В системах, использующих метод синтеза, различная информация о процессе и его параметрах формируется в процессе проектирования. Ограничениями таких САПР ТП являются сложность описания геометрии детали и нехватка важных функциональных модулей системы, таких как, например, подсистема автоматического выбора оборудования.
Перед выбором более подходящей системы САПР ТП необходимо ознакомиться с функциями и принципами работы этих систем. Для общего представления рассмотрим наиболее распространенные системы российских разработок.
В настоящее время существует большое множество САПР от различных фирм разработчиков, реализующие конструкторскую и технологическую подготовку производства. Каждая разработанная программа имеет свои достоинства и недостатки.
Система Спрут-ТП разрабатывается компанией «Спрут-Технология» с 1993 года. Производители позиционируют её как автоматизированную систему с частично интеллектуальными модулями. На текущий момент в программном комплексе, в контексте автоматизации проектных работ реализованы функции, такие как:
- функция автоматического поиска и применение системой решений, полученных в ранее выполненных проектах;
- функция автоматизированного проектирования ТП на основе шаблонов с условиями и параметрами;
- функция автоматизированного проектирования широкого спектра операций с выбором оборудования, текста переходов, подбором
инструмента, расчетом режимов обработки и норм времени на основе имеющихся технологических баз знаний;
- функция автоматического формирования сводных ведомостей и спецификаций на техпроцесс, изделие или заказ.
Благодаря интеграции с системой ExPro реализован процесс автоматизированного нормирования операций. Здесь, без участия инженера выполняются такие задачи как проектирование операций, выбор основного и вспомогательного оборудования, формирование текста переходов, расчёт припусков на обработку, подбор инструмента, расчёт режима обработки и определение подготовительно-заключительного, операционного, штучного, вспомогательного времен.
Проектирование технологических процессов в системе САПР ТП «Вертикаль» универсальны и основаны на использовании часто повторяемых технологических решений, хранящихся на различных уровнях: архивы групповых, типовых технологий, библиотеки операций и переходов. С этой точки зрения САПР технологических процессов — это прежде всего система управления базами данных (СУБД). От того, как реализованы функции обработки данных, от их логических взаимосвязей зависят остальные показатели системы. В САПР «Вертикаль» реализован механизм, позволяющий отобразить структуру изделия, детали, взаимосвязи между оборудованием, технологической оснасткой и методами обработки.
Система автоматизированного проектирования «ТехноПро» — универсальная система технологического проектирования и подготовки производства. Базы данных «ТехноПро» содержит десятки блоков условий и таблиц с данными для формирования технологических процессов изготовления механообрабатываемых деталей, включая формирование маршрута изготовления, операций, выполнение расчетов размеров заготовок, режимов термической и механической обработки, норм расхода и др. Использование этой системы позволяет пользователям создавать специализированные базы данных для выполнения расчетов и формирования технологических процессов с различными видами заготовок.
Из проведенного анализа существующих систем видно, что решение большинства задач технологического проектирования базируется на использовании профессиональных знаний и опыта проектировщика, т.е. обучаемого и постоянно совершенствуемого специализированного интеллекта человека. Это в значительной мере объясняется тем, что подавляющее большинство задач проектирования являются трудно - или неформализуемыми в их современных постановках
Таким образом одним из основным свойством систем автоматизации является наличие в них баз данных, позволяющая создавать типовые технологические процессы. Однако это является и их недостатком. Наличие типовых конструкторских решений не позволяет системе распознать особенности деталей. Например при механической обработке деталей, должна учитываться не только её конструкция и вид, но и материал
изготовления, особенности производства и наличие вспомогательной оснастки.
Основной областью применения САПР ТП является механообрабатывающее производство различной степени автоматизации. В машиностроении все шире используют системы автоматизированного проектирования технологических процессов. Наиболее значимыми факторами, вызвавшими распространение САПР ТП является возрастающий рост объема машиностроения, усложнение конструкций изделий и технологических процессов, ограниченность инженерно-технических кадров и сжатыми сроками технологической подготовки производства;
Производство полноценной детали из металлической заготовки — довольно трудоемкая процедура. Она состоит из большого количества операций. К ним относится и мехобработка. Перед тем как приступать к этой работе, составляется специальная техническая карта и создается чертеж будущего изделия, в котором указывается класс точности и все необходимые характеристики.
Технологический процесс механической обработки детали состоит из операций, установок, переходов и проходов. Операцией - часть технологического процесса, выполняемая на одном станке и охватывающая все действия рабочего и станка по обработке детали до перехода к обработке следующей детали. Операция разделяется на переходы. Переход - часть операции, которая характеризуется неизменностью режущего инструмента и режима резания на одной поверхности обрабатываемой детали. Изменение одного из параметров, т.е. смена обрабатываемой поверхности, режущего инструмента или режима резания определяет новый переход. Например, выполнение фрезерования одной плоскости разным инструментом (две различных фрезы), с разными режимами резания - является двумя разными переходами. В свою очередь каждые переход может выполняться в несколько проходов. Проход - часть перехода, за время которого происходит снятие одного слоя материала на одной поверхности поверхности обработки, инструмента и режима резания. Также методы обработки зависят конструкции и типа детали.
Помимо этого, различают чистовую, получистовую и черновую разновидность механической обработки. Способ обработки металлического сплава находится в зависимости от габаритов и шероховатости элемента, класса точности и свойств поверхности, которая подвергается обработке. К примеру, чтобы сделать отверстие в соответствии с квалитетом Н11, применяют черновую обработку с помощью сверла, а для развертывания (получистового) на третий класс можно применять зенкер или развертку и на особенностях, которыми они обладают.
Одним из важных критериев при выборе способа обработки (операции, перехода) является материал заготовки, ведь материалы имеют различные механические свойства, такие как прочность, твердость и технические характеристики. Следует знать особенности поведение материала при его
обработке.
Например магний и его сплавы обладают наиболее высокой обрабатываемостью, также имеют невысокую температуру плавления. Температура на поверхности раздела инструмент — заготовка низкая, поэтому токарную обработку можно проводить при высоких скоростях резания 20 м/с и более. Для резания можно применять стальные или твердосплавные инструменты, при этом получают хорошее качество поверхности при низких и высоких скоростях обработки. Недостатком обрабатываемости магния является воспламеняемость мелкой стружки, что влечет опасность возникновения пожара.
Также можно рассмотреть и обрабатываемость технически чистого железа и его сплавов. Поскольку железо, стали и чугуны имеют высокую температуру плавления, им свойственна низкая обрабатываемость режущим инструментом. Силы резания выше, чем при обработке меди, однако они быстро уменьшаются с увеличением скорости резания.
При механической обработке большинства жаропрочных сталей и сплавов образуется элементная стружка, вызывающая значительное колебание силы резания. Последнее приводит к возникновению вибраций, что увеличивает изнашивание инструмента.
Обрабатываемость чугунов зависит от количества и формы содержащегося в них углерода. Чем больше в чугуне связанного углерода, тем хуже обрабатываемость. Вследствие малой пластичности и низкой склонности к упрочнению чугуна силы резания меньше, чем при обработке стальных заготовок с литой макроструктурой, Механическая обработка чугуна резанием сопровождается образованием элементной или суставчатой стружки.
Свойства и поведение различных материалов позволяет перейти к особенностям механической обработки. Связаны они с остаточной пористостью материалов, высокой твердостью и возможностью расслоения.
Основываясь на особенностях материалов можно подойти к выводу, что не всякий метод обработки будет одинокого эффективен для различных деталей. Следовательно, автоматизированная система должна учитывать то, для реализации чего требуется модернизация и обработка её подсистем, опираясь на рассмотренные данные, такой подсистемой будет являться -раздел механической обработки.
Современное машиностроение испытывает потребность в полноценных высокоэффективных САПР ТП различного назначения. Развитие техники, технологии и средств автоматизации делает решение поставленных задач автоматизации проектирования, что позволяет определить основные направления совершенствования САПР ТП. Существует достаточный выбор систем САПР ТП представленных на рынке. Однако все они нуждаться в значительной доработке и совершенствованию в первую очередь, связанной с повышением уровня автоматизации.
Использованные источники:
1. САПР технологических процессов: конспект лекций / В.В. Смирнов; Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2007. - 93 с.
2. Мрочек, Ж.А. Основы технологии автоматизированного производства в машиностроении [Текст]: учебное пособие / Ж.А. Мрочек, А.А. Жолобова, Л.М. Акулович. - Минск: Техноперспектива, 2008. - 136 с.
3. Рябцев, В.Г. Информационная технология проектирования систем автоматизированного управления технологическими процессами / В.Г. Рыльцев, Т.Ю. Уткина // Системы управления, связи и безопасности. - 2016. -№ 1. - С. 207-239.
УДК 612.8
Бобохонова Д. Т. педиатр Дадабоев И. И. педиатр
Ферганский медицинский колледж ПЕДИАТРИЯ В ДРЕВНЕМ ЕГИПТЕ
Аннотация: В данной статье освещено педиатрия в древнем Египте и роль в медицине.
Ключевые слова: Египте, педиатрия, медицина.
Babakhanova D. T., pediatrician Dadaboev I.I., pediatrician Fergana medical College Uzbekistan, Ferghana PEDIATRICS IN ANCIENT EGYPT Abstract: In this article Pediatrics in ancient Egypt and role in medicine. Key words: Egypt, Pediatrics, medicine.
Педиатрия в Египте была одним из восьми основных разделов медицины. Среди сохранившихся медицинских папирусов к педиатрии можно отнести Берлинский папирус № 3027, который немецкий египтолог А.Эрман назвал папирусом «Мать и дитя». Этот письменный документ, длиной более 2 метров, был создан примерно в XVI веке до н.э. Текст папируса занимает 9 колонок на лицевой и 6 — на оборотной стороне.
Большая часть текста — это заговоры против болезней, заклинания, обеспечивающие благоприятные роды, описания амулетов для того, чтобы у кормящей матери было достаточно молока.
Некоторые авторы избегают включать в свои описания документы магического содержания, но такая позиция не совсем верна. Чтобы воссоздать историю медицинских знаний, следует обращать внимание на все, что использовалось для облегчения страданий роженицы, для защиты ребенка, независимо от того, является ли такая практика рациональной или
