CC BY
7
УДК 621.7: 658.1
РАСШИРЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛИ НА ОСНОВЕ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ Королёв Рихард Джахангилович, аспирант (e-mail: rihardkorolev@mail.ru) Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., г.Саратов, Россия Бочкарёв Петр Юрьевич, д.т.н, профессор (e-mail: bpy@mail.ru) Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г.Саратов, Россия
В данной статье представлен метод количественной оценки производственной технологичности изделий, учитывающий принцип единства и постоянства баз при назначении и разработке технологического процесса и назначении базовых поверхностей в системе планирования многономенклатурных технологических процессов. Метод позволяет провести оценку соответствия конструктивных особенностей детали с позиции принципа единства и постоянства баз, в рамках конкретной производственной системы при проектировании и реализации технологии в зависимости от складывающейся производственной ситуации.
Применяемый метод в системе планирования многономенклатурных технологических процессов позволяет исключить появление ошибок из-за субъективных составляющих, на ранних этапах проектных решений и повысить производительность технологического оборудования при обработке деталей за счет учета результатов оценки производственной технологичности.
Ключевые слова: технологическая подготовка производства, технологическое оборудование, принцип единства и постоянства баз, количественный показатель производственной технологичности, система планирования многономенклатурных производственных систем.
На сегодняшний день в машиностроении в большей степени преобладает массовое производство, а крупносерийное производство постепенно становится менее востребованным. В результате чего в многономенклатурном производстве появляется ряд сложностей таких как: усложнение технологической подготовки производства, связанное с увеличением выпускаемой продукции; повышение требований к разрабатываемым технологическим процессам, которые в большей степени направлены на повышение концентрации технологических операций. Для предотвращения этих сложностей используется система автоматического проектирования. Основные трудности развития данного направления: с позиции разработки
- большие затраты на саму подготовку производства и сложность процесса подготовки производства; с позиции организации - подбор номенклатуры затрудняется за счет выполнения определенных требований, а именно: технологические процессы друг к другу должны быть однородны, детали должны изготавливаться схожими по конфигурации, запускаемые детали должны быть более-менее близки по конструктивным технологическим свойствам и т. д. За частую, всё в точности наоборот, что и приводит к нерациональной загрузке производства, неграмотному использованию производственного оборудования и неэффективной работе производства в целом. Это одни из основных проблем при разработке и организации многономенклатурного производства.
В первую очередь, состояние данного вопроса определяется тенденциями развития машиностроительных производств, связанных: с выпуском изделий удовлетворяющих всем требованиям заказчика; с повышением производительности и эффективности технологических процессов их изготовления, что в результате и привело к резкому снижению серийности производства и преобладанию использования механообрабатывающего оборудования с автоматизированным управлением и широким диапазоном конструктивно-технологических характеристик обрабатываемых деталей.
Наиболее актуальным на сегодняшней день становится создание методического обеспечения, установления взаимосвязей между проектными процедурами, конструкторской и технологической подготовкой производства. Это связанно с возрастающей конкуренцией и эффективным использованием высокостоимостного оборудования в процессе изготовления деталей с выполнением требований, заданных на этапах конструкторских работ [1-3].
Комплекс наиболее важных вопросов развития производственных систем, связанных с оценкой производственной технологичности деталей: 1) совершенствование конструкции при проектировании изделия с учетом характеристик технологического процесса; 2) повышение качества обработки поверхностей изделия. Оценка технологичности деталей довольно сложный процесс и напрямую зависит от субъективных знаний и опыта конструктора и технолога. Зачастую, при оценке технологичности они не всегда принимают во внимание информацию о постоянно развивающихся возможностях современных производственных систем. Связь между затратами при изготовлении изделий и их конструктивными особенностями определяется через оценку технологичности, которая довольно противоречива и не имеет в настоящие время полного строгого описания ее проведения. То, что в одних определённых условиях, характеризуемых, например, специализацией цехов, наличием того или иного оборудования и средств технологического оснащения, может быть рациональным, технологичным, в других может оказаться неприемлемым.
Чтобы решить эти задачи необходимо постоянно расширять номенклатуру производственных показателей оценки технологичности, которые на-
правлены на организацию технологической подготовки многономенклатурных производственных систем, определить весовые назначения каждого из этих показателей в зависимости от обрабатываемой детали и производства где изготавливается данная деталь.
Создание усовершенствованной методики оценки производственной технологичности на основе разработки дополнительных показателей, и учёта взаимосвязи их между собой позволит учесть многие нюансы, получаемые на этапе отработки детали на технологичность и учета специфики технологической подготовки единичного и серийного производства, которые предназначены для использования в системе планирования многономенклатурных технологических процессов.
Оценка производственной технологичности всегда актуальна и нуждается в постоянном развитии и дополнении. Развитие оценки производственной технологичности связанно с постоянно обновляемыми требованиями, предъявляемыми к производству и его продукции, а именно, совершенствование конструкции при проектировании изделия с учетом характеристик технологического процесса, повышение качества обработки изделий, рационального использования оборудования, знаний и опыта конструктора и технолога и многое другое.
В первые были разработаны дополнительные показатели технологичности [7, 8]: 1) показатель возможности изготовления заданной номенклатуры деталей; 2) показатель использования технологических возможностей производственной системы; 3) показатель технологичности детали по однородности технологического оборудования; 4) показатель прогнозирования уровня загрузки технологического оборудования при обработке заданной номенклатуры деталей; 5) показатели многовариантности принятия решений при проектировании и реализации технологических процессов. Эти показатели позволяют ориентироваться на конкретное производство, на особенности многономенклатурных систем механообработки, на учёт конкретных условий производственной системы, на установку взаимосвязи между производственной технологичностью и ее влиянием на технологические составляющие обработки.
Применение существующих показателей технологичности, совместно с указанными выше новыми показателями, дают более полное представление о технологических процессах механообработки. Они используют исходную информацию, включающую данные о технологических возможностях оборудования, содержащуюся в информационном обеспечении системы планирования многономенклатурных технологических процессов. При разработке технологического процесса существующие показатели оценки технологичности не могут дать нам заключения как выбираются и назначаются базовые поверхности. В технологии машиностроения существует два основных правила при назначении и разработке технологического процесса и назначении базовых поверхностей - это принцип единства и по-
стоянства баз. Существующие показатели оценки технологичности не отражают и не могут дать заключения на сколько эти два принципа мы можем использовать при разработке технологического процесса, потому что во многом это зависит от конструкции детали. С этой целью предлагается разработка и введение новых показателей количественной оценки производственной технологичности, которые позволяют спрогнозировать возможность назначения технологических баз при разработке технологического процесса изготовления деталей, тем самым дать заключение о возможности при разработке технологического процесса соблюдения принципа единств и постоянства баз.
Рис. 1 Дополнительные количественные показатели производственной
технологичности
Применение предлагаемого дополнительного показателя оценки производственной технологичности дает более обширное понимание производственной технологичности деталей для конкретной производственной системы. За счёт этого делается не только более корректное заключение о технологических возможностях обеспечения заданных характеристик, получаемых изделий и уровне сложности подготовки производства, но и прогнозируется эффективность функционирования производственной системы при изготовлении деталей.
При разработке технологического процесса изготовления детали, предлагаемые дополнительные показатели позволят нам спрогнозировать возможность назначения технологических баз. Это позволит эффективней загрузить оборудование и подобрать номенклатуру технологических процессов по однородности на этапе проектирования производства
Показатель технологичности детали, для оценки и назначения технологических баз при разработке технологического процесса изготовления деталей, позволяет провести оценку соответствия конструкции и характеристик поверхностей детали, оценку возможностей технологического оборудования в рамках рассматриваемой производственной системы с позиции
достижения требуемых значений концентрации технологических операций, что для условий многономенклатурного производства является одним из определяющих факторов обеспечения качества выполнения работ (снижения количества переустановок детали) и эффективного функционирования оборудования за счет снижения количества переналадок технологического оборудования. Также позволяет более эффективно сформировать комплект деталей, который позволяет нам более эффективно загрузить производство, в тоже время позволяет снизить затраты на изготовление деталей за счет уменьшения простоев оборудования.
Представленные количественные показатели оценки производственной технологичности расширяют и углубляют знания, получаемые на этапе отработки детали на технологичность и учета специфики технологической подготовки единичного и серийного производства, которые предназначены для использования в системе планирования многономенклатурных технологических процессов.
Список литературы
1. Безъязычный В.Ф. Основы технологии машиностроения [Электронный ресурс]: учебник для вузов/ Безъязычный В.Ф. - Электрон. текстовые данные. - М.: Машиностроение, 2013. - 568 с.
2. Васильев А.С., Дальский А.М., Золотаревский Ю.М., Кондаков А.И. Направленное формирование свойств изделий машиностроения / Под ред. А.И. Кондакова. -М.:Машиностроение, 2005.-352с.
3. Суслов А.Г. Технология машиностроения: учебник / А. Г. Суслов. - М.: Кнорус, 2013. - 336 с.
4. Бочкарев П.Ю. Технологичность как фактор повышения эффективности конст-рукторско-технологической подготовки механообрабатывающих производств / П. Ю. Бочкарев, Л. Г. Бокова // Вестник Дагестанского научного центра РАН. - 2012. - N 45. -С. 29-31.
5. Митин С.Г. Автоматизация оценки производственной технологичности изделия в условиях многономенклатурных производственных систем/ С. Г. Митин, П. Ю. Бочка-рев, Л. Г. Бокова //Наукоемкие технология в машиностроении. - 2014. № 9 (39) - С. 4448.
6. Бокова Л.Г. Структура оценки производственной технологичности деталей в многономенклатурных механообрабатывающих системах // Вестник Саратовского государственного технического университета. - 2011. - Т. 2. N 2 (56). - С. 27-31.
7. Бокова Л.Г. Разработка показателей для оценки производственной технологичности деталей в системе планирования технологических процессов механообработки / Л. Г. Бокова, П. Ю. Бочкарев // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. - 2015. - № 3-1 (33-1). - С. 29-35.
8. Бокова Л.Г. Оценка производственной технологичности деталей в системе планирования многономенклатурных технологических процессов: учеб. пособие [Электронный ресурс] / Л. Г. Бокова, П. Ю. Бочкарев, Р. Д. Королев - Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2018.
9. Бочкарев П. Ю. Оценка производственной технологичности деталей в условиях многономенклатурных механообрабатывающих систем / П. Ю. Бочкарев, Л. Г. Бокова // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева. - 2017. - № 1 (40). - С. 250-254.
10. Бочкарев П.Ю. Оценка производственной технологичности: учеб. пособие / П. Ю. Бочкарев, Л. Г. Бокова. - СПб.: Изд-во "Лань", 2017. - 132 с.
Korolev Rihard Djahangilovich, graduate student
(e-mail: rihardkorolev@mail.ru) 89297765194
Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, Saratov, Russia
Bochkaryov Petr Yuryevich, Doctor of Technical Science, Professor
(e-mail: bpy@mail.ru)
Saratov State Agrarian University named after N.I. Vavilov. Saratov, Russia EXPANDING POSSIBILITIES OF ASSESSING TECHNOLOGICAL DETAILS BASED ON THE DEVELOPMENT OF THE SYSTEM OF QUANTITATIVE INDICATORS OF PRODUCTION TECHNOLOGY
Abstract. This article presents a method for the quantitative assessment of production manu-facturability of products, taking into consider the principle of unity and constancy of bases in the designation and development of the technological process and the designation of base surfaces in the planning system of multi-nomenclature technological processes . The method allows you to assess the conformity of the design features of the part from the position of the principle of unity and constancy of the bases, within of a specific production system in the design and implementation of technology, depending on the current production situation. The applied method in the multi-nomenclature technological planning system allows eliminating errors due to subjective components at the early stages of design decisions. To increase the productivity of technological equipment during the processing of parts by taking into account the results of the assessment of production technology.
Keywords: technological preparation of production, processing equipment, principle of unity and permanence of foundations, quantitative index of production technological effectiveness, system of planning of multinomenclature production systems.
