CC BY
44
УДК 681.587.344.7
А.П. Белов, П.Ю. Бочкарев
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ УСТАНОВЛЕНИЯ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕТАЛЕЙ И ПРИНЯТИЕМ ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Показана перспективность применения проектирования технологического процесса с учётом взаимосвязей между конструктивными элементами деталей и технологическим процессом их изготовления.
Размерные связи, теория графов, конструктивные элементы
A.P. Belov, P.Yu. Bochkarev
PERFECTION OF TECHNOLOGICAL PREPARATION OF MANUFACTURE ON THE BASIS OF THE ESTABLISHMENT OF INTERRELATIONS BETWEEN CHARACTERISTICS DESIGNET OF ELEMENTS OF DETAILS AND ACCEPTANCE OF DESIGN DECISIONS BY WORKING OUT OF TECHNOLOGICAL PROCESSES
Perspectivity of application of designing of technological process with the account of interrelations between constructive elements of details and technological process of their manufacturing is shown.
Dimensional communications, the theory of counts, constructive elements
Производственные задачи усложняются и становятся более наукоёмкими, требования к качеству их решения возрастают, сроки решений сокращаются, возникает необходимость принятия эффективных решений в минимальные сроки. Современное машиностроительное производство характеризуется постоянным ростом требований к качеству выпускаемой продукции и усложнением задач по его обеспечению, повышением гибкости, т.е. смены номенклатуры выпускаемых изделий, что обусловливает необходимость сокращать сроки технологической подготовки производства. Упрощение решения таких задач осуществимо с помощью автоматизации производственного процесса [1, 2].
Автоматизация проектирования технологического процесса (ТП) может быть осуществима следующим образом; при заданной (и введенной в автоматизированную систему) информации о конструктивно-технологических параметрах предмета производства (детали, сборочной единицы, изделия), данных о производственных условиях и ресурсах, объеме выпуска изделий и т.д., система должна обеспечить проектирование и выдачу в заданных форматах ТП, пригодного для реализации в заданных производственных условиях, при минимальном приложении интеллекта специалиста. Качество полученного проектного решения должно быть не ниже, чем при его формировании специалистом соответствующей квалификации [3, 4]. Информация, необходимая для автоматизированной системы, находится в операциях, которые осуществляются внутри производственного цикла. Производственный цикл изделия осуществляется на основе конструкции деталей и разработанной технологии их изготовления. Конструкция деталей состоит из поверхностей, к которым предъявляются технические требования, выполнение которых происходит в технологическом процессе. Между конструкцией и ТП существуют связи, от выбора которых зависят качество и трудоёмкость детали. При разработке размерных связей в машине определяют размеры поверхности деталей; относительное положение поверхностей деталей; относительное положение деталей в механизмах; относительное положение механизмов в машине. Кроме того, обеспечивают
размерными связями относительное положение исполнительных поверхностей машины, требуемое ее служебным назначением. Деталь машины характеризуется объемом материала, ограниченного рядом поверхностей, расположенных одна относительно другой в соответствии со служебным назначением детали в машине.
Рис. 1. Размерная схема
= Т
вз
1>
1,Операция гпокарно— винторезная.
>
В2
ЕЗ
1.Операция гпокарно— бинпгюреэная.
1>
2-Операция то кар но—винторезная.
Рис. 2. Вариант технологического исполнения
2,Операция токарно-винторезная.
Рис. 3. Вариант технологического исполнения
Идеальным для выбора оптимального варианта ТП решением, которое ещё не широко распространено на производстве, является моделирование размерных изменений заготовки на стадии проектирования ТП. В качестве математического аппарата такого моделирования используется теория графов совместно с теорией размерных цепей (рис. 4). Деталь в процессе производства представлена в геометрической структуре, которая состоит из множества поверхностей размерных связей между ними.
Технологичность детали во многом определяется правильным выбором баз (конструкторских и технологических) и принятой системой простановки размеров [2].
Из двух представленных вариантов технологического исполнения на рис. 2, 3 1-й вариант правильный, т.к. конструкторская и технологическая база совпадают, и сохраняется принцип постоянства баз при выполнении операций. При разработке технологического процесса механообработки на сложные детали возникает огромное количество вариантов его исполнения. Технолог может выбрать тот вариант, который не будет отвечать требованиям, предъявленным к детали в чертеже.
При разработке ТП важную роль играют размерные связи. В настоящее время технолог принимает решения, основываясь на информации, которая представлена в чертеже. Таким образом, правильность принятия решения зависит от квалификации разработчика. Используя такую схему разработки ТП, затрачивается много времени, которое необходимо для проверки правильности принятого решения.
Рис. 4. Конструкторские и технологические графы
Рис. 5. Схема разработки ТПП на основе принятия проектных решений
В разработанной схеме, представленной на рис. 5, принятие проектных решений основывается на связях между конструктивными элементами и технологическим процессом. Используя математический метод графов, выстраиваются конструкторский (то, что требуется получить) и технологический (с помощью чего получаем требуемое) графы. Проведя анализ между графами, используя правила при разработке технологического процесса, осущест-26
вляется выбор рационального технологического процесса. Если требуемые условия не были достигнуты, процесс выбора и анализа повторяется.
Цель работы на стадии конструкторской разработки - предоставить технологу информацию об конструктивных связях в конструкции. Это действие сократит многовариантность исполнений ТП, тем самым повысит правильность выбора проектных решений и сократит время их принятия.
ЛИТЕРАТУРА
1. Норенков И.П. Информационная поддержка наукоемких изделий. САЬБ-технологии / И.П. Норенков, П.К. Кузьмик. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. 320 с.
2. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: учеб. для машиностроит. спец. вузов / И.М. Колесов. 3-е изд., стер. М.: Высш. шк., 2001. 591 с.
3. Берлинер Э.М. САПР в машиностроении: учеб. для вузов / Э.М. Берлинер, О.В. Та-ратынов. М., 2008. 448 с.
4.Кондаков А.И. САПР технологических процессов: учеб. для студ. высш. учеб. заведений / А.И. Кондаков. М.: Изд. центр «Академия», 2007. 272 с.
Белов Александр Павлович -
аспирант кафедры «Проектирование технических и технологических комплексов» Саратовского государственного технического университета
Бочкарев Петр Юрьевич -
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Проектирование технических и технологических комплексов» Саратовского государственного технического университета
Belov Aleksandr Pavlovich -
The post-graduate student of chair «Designing of technical and technological complexes» of the Saratov State Technical University
Bochkarev Petr Yurievich -
Doctor of Technical Science, Professor, Head of the Department of «Designing technical and technological complex» of Saratov State Technical University
Статья поступила в редакцию 04.05.2011, принята к опубликованию 24.06.2011
УДК 621.791.03-52
Л.Г. Бокова
СТРУКТУРА ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ В МНОГОНОМЕНКЛАТУРНЫХ МЕХАНООБРАБАТЫВАЮЩИХ СИСТЕМАХ
Предлагается подход к анализу производственной технологичности деталей применительно к условиям многономенклатурных механообрабатывающих систем. Представлена последовательность выполнения вычислительных процедур при оценке технологичности.
Производственная технологичность, оценка технологичности деталей, многономенклатурные производственные системы, механообрабатывающее производство
