автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Формирование оптимального варианта структуры технологического процесса механической обработки корпусных деталей в условиях действующей производственной системы

Пимиоторстгзо иисоого н среднего специального овра*оааинп

РС«СР

ьоскоаския ордпнл трудового красного знапвни

СТАНКОЯНСТРУППНТАДЬНиП ИНСТИТУТ

На припая рукопнан

ВАННВЗ ОЛЕГ НИКОЛАВЗНЧ

УДК:63Л.312.621.9<013.3)

ФОРМИРОВАНИЙ ОПТКЯАЛЬНОГО ВАРИАНТА СТРУКТУРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПВХАНИЧВСКОЗ ОБРАБОТКИ

корпусних двталвя в условиях днястзуизеп

ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СНСТКГШ

Спацнальность: 03.02.ОД - технология иапииостровния 03.13.12 - системы аеггонаткивимн проектирования

АОТОРИ»НРАТ диосертацмн иа соискание ученой степени ♦

кандидате технических неук

Москва 199 1

Робото выполнена в Поокооскон ордена Трудового Краоиого Зйомок« стенконнструментсльнон нистктуто

Паучніт руководитель: доктор теяннчвскик ноук,

профессор Куеьичи Ь.&.

Ооицивдгишо о з«:оіюі<*ум: доктор токннн&ских наук,

профессор Копуотпн 11. Іі.

Киия^дат Гч*г<;їіз».сск»зк ¿їоіісл-т Сізнргди; би ¿*«Г.

£одуы^о ізрс/ііір&глт,г •: «¿«¿яэс<з Ильича

Сапито ооатогггся **_______' ________1991г. п„

часон цс с«ісоді.гг»ш споц.; *^;ьііроиишіого со^^ти Д 0СЗ.<а2.0і с ї.:осі:сг.сї-соі- ст^«¡хоз^иструкомтся^ьнои ннстътуто по едросу 10147 2 , р. іі сс;с:;з, ППС-«І, ¡¿«і&дкос-сиин пор,, д. З-о.

С диссегртс&ціюя коймо овкиксимтсп о библиотеке Пос-К0£»сг£0гчэ стонкомпструисмт^Аьного институте ео один месяц ДО ЄСГ.МТМ.

^чемый секретарь споаиалниировакного совета *'

41 '

Д 06 1.42.02 к.т.и., ; Волкове Г.Д.

Аиторвфврвт разослан

Г.-} ! ОЩАЯ ХАРАЙТЕРКСТЙКА РАБОТЫ

Актуальность работа. Ваяиьает требованиями, прегаявляемыми к современному неганообрабатнваккдзму производству, являются обеспечена ©го высоко Л производительности и микгсгазьного врешш! запуска на производство новой детали.

ГЬвыяешге произЕодкте-кыюоти процеооа механообработки достигается за счет пркшнония оборудования, на котором вов-можно построение прогресоивных отруктур операций, многосторонней обработки, что повволяет сократить основное и вспомогательное время. Используют этот путь преимущественно в условиях вапуска деталей больиими партиями, при стабильной номенклатуре.

Сокращение времени на запуск новой детали возможно за счет применения универсального, переналаживаемого оборудования. Большие возмолности предоставляют станки о ЧПУ, обрабатывающие центры. Целесообразным считается испольеовать этот путь в производстве о большой, нестабильной номенклатурой деталей, при малых величинах партий запуска. Однако, в связи о наблюдающэйоя в последнее время тенденцией к сокращению масштаба выпуска машин одного наименования, нестабильность номенклатуры увеличивается и при выпуске деталей большими партиями, в условиях ранее относимых к крупносерийному и даже мао- • совому ПРОИ8ВОДОТВУ.

Одним из методов совмешрния необходимых в данном случае высокой производительности и гибкости является концепция гибкого крупносерийного и массового производства, которая подра-вумевает применение высокопроизводительного легкопереналажи-ваемого основного и вспомогательного оборудования. Однако,

- 2 - ' для реализации предоставляемой этим оборудованием возможности опоратлнш ;го переналаживания на обработку новой детали, необходимо создание штодологии технологического проектирования, позволяіоц&й строить технологические процессы, максимально ио-подьйувадео одшоыи чзти установленного оборудования і: обеопа-чиваяцГю ылклпоп ю характерных для пропвзодотгзнкой оиотвш ограничений.

Кооледовашш задач, овявшшых о раороботдой кэтодологин технологического проектирования для УОЛСШГЛ дойствувдэго производства была поезягриа дьессртацда. Оокс зпио этапы дкосор-таци:: вілтсллоии в еоотьотсі «ш с еаггякм '»1.01.24Н програм,я ГКНТ 0.16.10. по о юданиа. ь.лпартноГ. олстеш технологій: производства и прогро.\';-:^ "ияфориащюшюэ к цохпологичоокоо порз-сОорудоваида ».ашииоотроительных прокзводотв РооомГюкоЛ фэдо-рааии" ГІГГП "Технологія шзшозгроопш и ироководотва Оудуцэ-го".

Пел», ра'Чоти - обеспечить £ор:мрование вариантов отруїгтури технологически;: ироцаосов иехаиичоской обработки заготовок

корпусных деталей, органически встраэваемш в действующую производственную систему и характеризующихся оптик-лльными

значениями заданных технике-экономических показателей, на основе солостовления характеристик деталей технологическим воз-к ж'остям оборудования производственной системы, учета воэ-момюсти перераспределения обработки' между операциями.

Автоматизация проектирования технологического процесса, иа основе разработанных методик, позволит снизить трудоем-

- з -

ісооть технологической подготовь при вапуокв на дойствунвдев произвоство новой детали, повисить производительность механической обработки запусісаеиой детали, за счэт болиэ полного использования вовмо.табстой установленного оборудования.

Научная новизна:

- в работе установлюнно, что в условия:; дойотвуюгаго производства формирование структуры технологического процесса обработісі запускаемой детали доллио происходить ч вило последовательного конструирования вариантов выполнении уотановов, УДОВЛбТЗОрЯЖЗЇХ ограничениям по ТОХНОЛОГИЧССШ М ЕОЗМОЛЮОТЯМ, оснагзэинооти оборудования, требованиям его допустимой загрузки, необходимой синхронизации выполнения опорацкй, п выбора »53 них сптнмолыиж по заданным критерия»; ■

- установлено, что факторами, определяющей вариант выполнения уотанова, его внутреннюю струетуру и врех-энкмэ пска-затоли, являются попользуемте на нем схема установки и состаз обрабатываемых поверхностей с достигнуты?,ш диапазонами избиения характеристик их качества и точности формы; разработана методика определения везтхиих значений выявленных факторов, что позволяет конотруирозать варианты выполнения установов;

- для определения возмогюго состава поверхностей, обра-

батываемых на уотановах технологического процесса,разработала методика, основанная на автоматизированном выявлении поверхностей, достилпак для обработки; .

- прздлогэна методика направленного покока вариантов выполнения установов, сСсспэчипащих выполнение оус^отвукгглх

ограничений и оптимальных по заданыи критериям, разработана програшш реализация предлоги иной методшси;

- ДЛЯ ОЦОККИ выполнения ограничений по обеопвчони» требу-ош покаэьголоЛ тоовдго детали разработана католика моделирования проотдаяз ксг-ого шханікоа обраоовашю погрешностей при обработка дотад-;, ’піотиважадя особенности установки заготовці па операциях технологического процзоса, застройки допей оЗраОгтызазвдй системи; (.¡этодпка отражает процесс изменения прос'Гракотеонной иэдэли детали.

• ’-?-овн гп-лю.гог;.->«ч:;. 3 работа і;споль8о.>гии;оь: теорій ба-энросыш. тэор«я р'»и!;5р:;у.: и>ао:і, ?еор::п ¡.¡ноі-зств, ьатогатн-часкоо прогр^;*л:роеш;:о, теории гра&>», динаГлш алгебра.

' йракт5;чэокая цоипооть. РасраОоткз метод к іюкгш»» програм.!, пооболявдзо фзрыфовать вариант тохнодогичсоглго процесса, оргажічооізі воурши&ашй в дойству.тао' производство, и характориаувдійся оптш.альньк.н значениями заданных технике •экономических показателей, которые могут бить применены в рамках технологической подготовки при запуоко в производство ;:овой детали. Разрьботоныо модели, методи, позволяющие решать задачи формирования вариантов схем установки детали, оппаделания состава поверхностей, достиаимих для обработки на уста-нове, кюгут быть использованы, ісазї методическое и математическое обеспечении, при разработке САПР технологической подготовки.

Результати работы приняты к внедрению

. . • - 5 -

т ПО КУЗБАССЗЛЕКТР0М0Т0Р (г. Кемерово), на завода имени Вла-№мира Ильича (г. Мэсква). Разработанное прогржяго-методическое обеспечение попользуется в учебном процеое кафедр "Аего-.¡атнвация сборочного производства” МОССТАНКИНа и "Технология машиностроения" Кувб'оокого политехнического института

Апробация работы. Результаты работы докладовалисъ, был1! эбсуядени и получили положительную оценку на заседаниях кафедры " Автоматизация сборочного производства" »псковского ¡танкоинотруыэнташюго института, ¡сафедры "Технология маши-гоотроения" Кувбасокого политехнического института. Основные юлокбняя работы дощздовалиоь и былит одобрена на XII науч-юЛ конференции болгарских аспирантов в СССР с кдаддуиародным гчаотием в 1990 г. а г. ¡Ьоквэ. ■

Публикации. По то>.:э дисертации было опубликование 4 работа .

Структура и объем работ Работа оостоит ив введения, ютырех глав и основных выводов, изложенных на 166 страницах 1ашинописного текста, содержит рисунков. 7 таблиц, приложила, список литературы из . наименований.

' ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Й пппвой главе был проведен анализ возможных постановок >адачи проектирования технологического процесса, выявлены

©»оСэпяо^ти постановки вадаед проэгаировгшкя тохнологкчеокого процосса в условиях дэйствуюцого производства. Уотаковханно, что в уолэвиях доЛзтнункуго прокосодотса lia соакогаш тохио-* логпчэокиэ' ршзгш п&чдздшавгол огражчошп, определяема возкхэкюотямп jew гзз&шлого оборухэвпш, кро:>э того оуьрст-вуот orpcj:;Kc;;:i.i, оьаоивхзыхэ копользуекоД- сорюй opranæa-цш обработки дпглга и сагруской оборудаялша з планируешй период сугрствух^зС. к чкшклатуроЛ дзталей.

Аиалкз vexmsorn43Ci a:z возко*йсстой обсоудованка, кополь-оуз;;ого ы пренэгэдитзеюш рас .зш-гриваошго типа

показал, что тпла > üpaOaîui ,у>.сс; ко1:орхн;.оатой ьа различных отшаюх к дсстим^го дчзпавокы харакгораотш и;: точности к эдроховатсехой часто псрсоогсшгся, Что возьоласт порораопрз-дедять обработку ьзвду различила; опорадагагл ïorooxoriF&osæro процэоса, оа очот чэго eoomosîo прг.Олааю:э к варианту,, оагц-малыюму по оал;о;:коку критерии

Задаче исследования ютодалогии проекткрозад*з гсхгоиги-чаского продеоа поовяцэпи шогочиэхэшшэ работы, »«а: с облао-ти наследования основ технологии i-аатоотроонкя, так i> в аспекте разработки автомативированных методов технологического проектирования. Данной проблема поовясэни работы Валаюзша Б. С. , Чарнко Д. Е , 1Ь;трофанова С. IL , Челпирва R Е., Капустина Е ü .Митрофанова а Г., Цветкова В. Д. , Коымисаусша BL.lt., Старостина R Г. .Лелкшша ЕЕ. и др авторов. Дшга® pzsoты в эма-чительной мере предназначены для условий проектируемого производства. .

лиализ работ показал, что существует несколько интерпре-

тащй понятия стругая»» тохяодопгеэопого прсцооса, -о^родзллэ-»га ИСОЯОДУОМП~5 СПЭЛСТЗа'"! ОГО СЛЭ^ЭПТОЗ. ВС^ЭДОТГ,'^ зтого в исполъзуона спр->,ч;>."?гг'х; и входах $ор‘.злъкого о,:сбргкэкка стрзпяуру тэигалзптсгаго процэсса ягДясдгзгсл оугрсгз-экки:»

Пу”'::?":гэ прэлхзгаз}.:« атодоз проэкг::ров«гкя то.'пголо-гэтхг-ого процэсса д*л дс.'зтауигдго проквводстзэ . оатрудкопо пэсбходпуость» г^та егргязпошШ,. спрэдзлтеия еоз*:оягостя!Г! уохааозгэнного оборудовав!:;:!, его оокагрпксстья. оагругзч-ксотьв ога.т»з э р*лсютр:яя9и:Я пэркод обраЗоТ:этЛ других до-талэЗ, ?робо-21гплг:-1 :: с!шро::изрц-”1 гупог-о! ил '.-зчиодогичес-(пп: опог-.и;::';.

¡'зпо.заузг-э ютода емзлпоа точности ■?си.чо."оп:ч9с!к>го процоеоа и» г;оз;:ол1п? о то’костьа, ‘требузмой ддл условий дзЛ-отпу-Дзго лро::з?одс?г:., прог::с2’лроп::;ть пс.'-учао! -но з результате сбрг.бс?!": парг.:з?ри тонкости доталн, а олэдотзии того, что П П«Х Г9 ’г,,”Т^""ХТОЛ ОООТОВЛЯКЭДО, ОВЯ8&ЯШЯ с проотрекотпэи-т?< г'эхзлпзгам образования погросксстп подогэт:л оОр&б&тнааэ-!.:ой поверхности ОТНСО.ТГОЛЬНО ТОХНОЛЗГИЧ-ЭСКИХ бгз детали, особенности ¡!опол>зуо!гк ¡.йтодов уотолозкл дотами и пастроШси

КОПОЛ ТбХНОЛСГИЧЭСКОЯ спотов .

Из СОКОЗЗНИМ Г;Ь™Э!!ЗХ0.~ГЭНН0Г0 и постазлэнпоП цзли работы были сформулнроЕамч слэдуждно основные задачи.

1. Разработать адекватную математическую юдоль структуру технологического процесса, поэподяютуп отравить «ногообра-оно ого эленэнтоз, их связей, выявить опредоляющ!Р ее факте-

' - 8 -

ри. ■

2. Выявить пако;;оюрноотк и разработать методологию ] програмное обеспечение формирования структуры технологического процесса, пое соляющке достичь оптимальные еначония вадан-них тохниио-зкопсхачс-оких показателей обработки еапускаемо! детали, при выполнении оуиэотвуадах ограничений.

3. Разработать штод формирования технологических решений на оонозе автокаи. ированлого сопоставления технологических воэиоодоотеб г.:оталяороз:;уцэго оборудов мия с геоютричэо-киым и тех!ю.юп;'»ок;1!-,з; харсисгориотшсБЗД доходной саготовки I-детали.

' 4. Рсор^ботать 1.;оюд!.ку оцэнки параметров точности детали, ОбООПОЩНЗаУШл гехнохогичэокш процессом, о учэтоы точностных характеристик мэталлорогудэго оборудования, пространственного 1.::;;:ан:ика обраоох&шя пограслооти обработка;.

5. Ргарабогать систему ¡лодэлей и гфограыньк средств, объединенную обедай формой представления информации, единой методологией, поэволяхицую решать вадачи формирования структуры технологического процесса и проверки выполнения точностных ограничений.

Ро второй главе раврабстано формализованное представление структуры технологического процесса, разработанны метод представления информации об обрабатываемой детали и производственной системе. Предложены методы репения вадач формирования элементов технологического процесса и вявления их пг V котров.

Структура - Б технологического процесса механической обработка детали рассматривает с л кап ююкэотво его элементов -Э£, , оарэдч.гяо:*а пнаташз!':! их свойств {з)> и совг лупность ограничите* IТп>, кжсадигевеаа на выдоляеиь-© овойотва эле-'мэптоэ

Б - { Э{,- < э)}. < Га>>. (1)

1 - номер элемента технологического процесса, 1€ С1..Ю,

N - обпре число элегантов технологического процэсса.

3 - номер свойства 1-го элемента тохнслс’'ич0ского процесса, jgCl-.ni];

П(,- чиоло вэделлошх свойотв ) -го элемента;

Ъ - 'ноьяр ограничения, ’ наклядапаешго на овойотва

элементов технологического процеоса, П6. .С 1.. М(];

!1у - число учитываешь ограничений;

Овойотва элементов технологического процэсса характеризуют ’обрабатываемые на них поверхности, объекты с помощью которых оЬуцэотвлпотся обработ<са и происходящий при этом про-Цеоо обработка. ¿Граничения на свойства элементов технологического процесса накладывают технологическая оснащенность Производственной системы, допускаемый фонд работы оборудовали, иопольвуомый для обработки запускаемой детали, требуемая оинхронизация работы оборудования и заданные характеристики точности детали. Ограничения имеют вид равенств или неравен» . . ств, й могут накладывться на значение одного свойства или

«соколики, ьоародствоп оадеияй шла о üaüi;o:.-;ooTH.

Задача пройдаирсшаиия crpyraypu íl Äüoiornvuaiioro проїло- _

ел ксдл^еп' спссг^.'.-пшо :.o/.:..w,.-nvv.; aro üj j;...-;ií'Oü, аначоті

ík; cx0);0'f¿ іі Kop^.v-vïpoi; саькзглізсто?; otoiiotu Eîko-

гср-ij dv.iiùi.-) с сі'руїй-уіх,- çosuoionîv.'oitcro fcpoir-oc;'. yc-rr.r,o:;!:v.ï. nt-j од проюосг. ír;co¡u'i.:;o;.c:.:c.

сосгі.^ Lc¡;o,:;vóycboio eupLücvh;; cJop/;;o^^гс>;;ої;\!чзо-

ílí'J ¿ - J - - v' i. i. 1-1 i ¿J, J ^ i C-'' - - ' ~C iíO"

Lopixcoi;,.,;, ї.г.-.г.І!' :::ч;о*ор.!” ■■¡уіічі'^хго npo-

¡iü^oí; :¡ ,';.спусїг.’.і-: оючл;:;-. с ::; .m. Г,,-/

¿t: і ї:ог.:--о .~н;; ¡;oíuaj,'.;í, íí'-.vcí;.^^;;:; ::о-

uo:'3„ с-і’і-,лг_‘уі'і' ,:o:ri;ojf'r;^:..ci.4ii,o i:.;-.. / ./ .

<b.c:.i сО’Гг o ', :;vv;c-va;::,.’ i^royï ■ ¿о"г.оіог;'лг.сї:-зго . vy;.y j с;;

т;о;:о;,*.сгс :r; '’jf'.o Г:;; до к.г-

ї;ач::.сі'о г-.с. ;,o olor: ;.;,о’;а?п;оГ, KG:¡:pj'ii;c;>

струтл-урл і; ¡■?оц:сс:- jïüv.ük:*.; :;одо;-,:;ого ïî,czi:ï. ^цлоіац;:;;

ООУі^.ЗОі аічі...» ііL'.j‘j ¿t.^ ... U-.j. - íj.С. * 1,С4' .'a’.i■.Г.'С

кого np'Jí’.'oc.'::, oó^octoí'. •¡onyov::'^ :;x or.o,.r;íb, í¡á;>-¿-

r-jïpoL orpanu'ioiu..';, • птслдгс-г..".« eu cuú'.'o..;.:í oscrawa зхзнза-

ЇОВ.

Проці'оо про-з.чткрованкя иоізо r.ucöpaoi;i'i з ьпдо фуккцагї првобросоввійія es походного уровкя доїаізізаїцсі s паремэтры структури, сбоспочнЕа;о;:;;э виподкзю» оудаотгуздіх ограничений її достііюшш оптшааьных зітчошй сздапьк хезп.'нко-экаиожчос-кііх пслсазатолеіі

. ' 11 '

F: Ol - ■: m'¡ / S¡ Є US Mf 3f -{ ф. < ґ: *, (2)

г.", Г - nitr::..: -'Го гГ c^rv/p'! ї?::г.ц---.,г-г::’С-::сго грз-

ігссл;

t - ?.”/ "::ч" i:pO;'~ceñ,

:í - •• •: :¡ т г"з .гг., s сЗг;іЧ so) .Oí С

;тї:::г,'с:д ;/v;;

C-í- ї.зг.о.'".::";'y¡r..,:'-‘rA'"',:i і - vr r.z- г-іг-л ! - ro і

' ”]■- j : і-го ■:

л .» t ! ■» -ЧП', .

ÎGî-cÿ" *rr:-. ,:;nvn.' ГГ"Л”?:іг:1 П - і"; ;,чїуг'',н;'К’:

i. - : v.y ;.Г0'т:20-) niv :ï'..-л..\ ;. :¡ ■ і i;;p- nr-: •

-;:-;r.?on тзг:охп?"'.г.ого '’¡.cidocku CE?» •[ ':3j/ г/1'* •>.' - :::■'. ур-.::- r:-.~i\::v

схгс'Г.Г;.-; w *,D”''rr;C‘'í^>‘;:::vi'0 ггпгэс^;:;

4 I .

{ Гі-і :'j}, і Г’’.- ...........-'.er- пуго-*™/ ;

т:::жог:> гл\.'""-.

p~"::rr'"-'.r-T"otr:: э^;':зптоп іГ-.гх.'ог.іч’і.ого сел :¡ г'то.-о? слр^лг'."о;;:п, '¡го ?

7а.*сі’"л:с :::;г?сп';vxïo:ï пгз!•эголатгег.'ТОЯ спсто'•: ллл покотор'-:х

ИКС" 0."-?ГЗК70Э Т9ХМО’ЯПЛ:“С!Х!ГО прог.пеза, ПрЭГ-,?,Л nebro д.’.;!

I

устаноза, ерод'л его хагі:-:тормотїи: ;.*ог:ю выл^ить бачог.ь;е, на

cc;:ob:i¡: га которых при заданном критерии xíomío установить сг< оставькш характеристики и характеристики входяпда е нег< ésszamon. Такшч характеристиками являются дишш сО иопоа-суетой c:-,o!,!j устсповщ] ¡i составе обрабатывали* поверхностей.

На оо.тогэ рагькткл методой рзсюшм ¡задач опродожзння поо-зддаотодьпооти переходов разработал ряд охгорят&эд и прог-pc.:;;i, сэдвогдоцда ко еадзшюй.орконтаадя! заготогки отиоок-

S9X2.LO ОКОТОШ KOOp£~! Т СЗиЯГа, СОСТез? C'‘jpa6aïBEC!,'i.S ИОЕЭр-

üsocïeii, и ooatsiJLï.?«:; стана ьнструижг« и определять оооты С Г.ССХ.ЗД02а‘» оаьвоезь а&хшздш пероходор.

Еда»«» .чакнего из* с; охопгчзского шшргга ио'-ляхзег C‘ïï-01.’ô структуру УвХКОДОГИЧСОКОГО продооса поородотьо« поо-*>доьй.те^ызого фо р :,L4p овап ï ! л ьаркгптсш шюлкоюгл ого. устеяо-еов. úopLMpoi,aa;¡o варианта тохаологич-зокого ' уотвкова oootolj б усгахшзшш зоешзш:: яа вам схеи -уагшгагжг, в&ртштгс соотаьоз, достигаемых с них npoiioiyrочных состояний повер::-косгей. ■

DpOliüïÿTOVHbü состояния поверхности определяется сочетаниями пог^азатехой оо Форш, качества и точности, ксторыэ она кокат проходить в процессе обработки. Состав достигаемых на *отезмк> r ■'croaosa шеосдо сроьаг^ючгио оэс-гоявиа, которш проходят обрабатываемые поверхности в процосое выполнения установи

Проектирование происходит, как поиск состава технологических устаковав. обеспечивающих выполнение ограничений по требуемой 8агруаке технологического оборудования, синхрони’ ц>ш операций и позволяющих достичь оптимальные значения еа-

. - ІЗ -

дснт^тзхнтр-шденомлчоских покаоатолоЯ. Схематически форми-рорантіз,.2ГіР|І8ИТОВ, ТОХВОЛОГИЧвСШІХ уОТаїЮЕОЗ • И В08МОДІІЦХ ИХ ср’.оігрлий . покиоа’ю.иа рисуи:гз і,, где прэдставтенна обработка дэтагп.ка деуя .операциях ссртитальпо-Фрввврной ,и горивонталь-г:о-С?эпоркоЯ двусторонней, пзрвая кз »»тор»« мо.глт бить вы-пслкзпа , п дгд установа. На ркоункэ,пол цифрами-1 и II приве-Г,опи варианты кяоллопия первого и второго установов на вер-ти^агько-^оориой опорзцгп, под цифрой .1II. приведены вариая-?.ч.. Р!!?рг::оп?гя установа на гсрйзсптадьгю-фреверной операции. С3!їс.;г.“ілг"'; гогорхкооти на сйср}этрог.гштгнх варкянтах устп-ігглл,:¿'гсл^гниг'Л л:п'пя>д;. Воз^олшо сочетания вари-г.::?:п ггт—гг*:.:\тгг:х:-оз соэдшгенкы і»?яу собой.

' луикции було? ій'оть олодутоглй вид:

5 ' .

ет -^п :> / (:;-Т(]-ь ] ) ;>,

гг.э 5 - ггггзр, уотакова .з] .

5 - т:,г~г'о усталозол. в .маршруте;

л}- всрягкг, зылолиснип і . - го уотанова,,.

Х}г[Кілра.|і-П; .

КІ »ІСЦ.іи - параметры варианта установа;

- вариант еобможной ориентации заготовки относ чьно координат стола на j - ом установо; *

їси - вариант возможного состояния заготовки перед ] -ым установом;

ПЛ. - вариант возможного множества обрабатываемых поверхностей; •

Й-

Íí<

Xі

о

po о:'

nX-

Рис. 1. Варианты выполнения >стйноооы и возможные их

СО40теИИ«.

- 15 - ,

СУ ~ оуї/ -.-ргіи-л 'трудсекюсть обрс.Оптисг.еноп детали;

Г - .'Рулс-їг^пї-ь г,ос:;аита < - его установа;

Т(;-і.І) -.рулсо-гепгь 0!:з:пі ;)-! - го устздоса па J;

Г: ,'ор ::о .■•••• -о:.-":: запгмлгоз гіяголиошіп'уотгногюв і:х оп-; -,:.іг.о^-'гс’У.:’, ссут^стгілготся на ослоно метода дішь'еі-

' 'п; "Г;:

лосг-япзяа г.са^яовбат ¡-эхшгкег'з обргзсса-^от.г; погрсгсго^тсії отпо'сьхэ.шюго располо-

;і рс^ргс'отім кзтога аго »•одгеяфоЬЕЯиа. Г ;■ ' • •..г; •нггстрпнсгролпуа структуру летал:*

: •~.с.гг,::сг-:ъ о полог?:;!!;; спотом :гсорд?шат,

, -г г;!-_- () ::і, 7огзр;:псст.)*г:і стїюсптолгго тотс^яі ксордэтат, лг;їг.".::::г:: согсг.і'л !ш::о?руі?*срс:сп5 Сг.гах и кафорг&шяі о

'..-руг' еп-ізг; гсгяр'г.сатаП, прэг.с?гз".з:ш!Я в коордігжтяой Г-с:сг ::2?с4т.'-?р:;сгіг:с коор/шиагннх связей производится ::і з^теят: па чгртогз липойшас н углоишс свяоей.

З'-:?'-) параметри сОргоугзт просіралс?во:шуг) юдоль детали, лъг.лкг’Л'йя ’.'гстьа сэ го::::олсгичоско:і :одзл:і. Прэдлоглиа при-грг.гся лля ([эрхзгхящ'с:. ггтодига построен:« пространственной сїруїп'ур’л лэтсп, 2пл':чзг';;іл определение ссотога координатных рис!»роз !! р:іО’-:ет :с: характеристик.

Па сскосакші известного аппарата определения ыалых * нере-кэгэше! э пространственном і*ехаяи8ме разработан метод определения 'яогрзпюоти ваімегкчзго звена пространственной размер-иол цопи. , ,

Формула для определения соотовляющих угловой погрешности вамыкавдего эвена цепи, образованной размерами, связывающими

- 16 -

плоские поверхности выглядит следующий образом.

« *

-£( МАХ (»к'ії'їі I . ГНь ‘в*!) V I ‘ К& «¿1»).; (3)

где ш - номер раооматриваашй '’оботавійасйй ::,погреЕ2ости вашкаюцэго евена, 'тЄІ1..;3];

0д- вначение т-й о остав ля щей погрешности еашкакшэго евена;

12 3

®і • еі»еі." угловые погрешнооти составляющего овена проот-ранотвенной равмерной:цепи. соответствующие ее отклонениям относительно собственных осей X, У, 1.

к£, кД . (соэффициенты. соответствующие отепени влияния на пт-ю (. ставляющую'погрешность вамыкаюцэго 8вена погрешностей Є ■ , 0^ , ОІ значения ((ВЫЧИСЛЯЮТСЯ по оледуюсдй формуле:

Кщ “аші,и *^12¿г>2апч,С1*^и/п2 ат2.и*Ьіг,т4+а(пг,іг^ііЬц.

I - номер составляющей погрешности і-го'ввена, Ь-1 ¿ля отклонения относительно оси X ойстош координат зіомакта, Ь-2 для углового отклонения относительно оои У, С-З ;д'ля углового отклонения относительно оси 2~

а - элемэнт матрицы А, харакгёриэуйдэй полоюїшіо У-*го элемента относительно базового;

Ь - элемент матрицы В, характерйэующйй положение определяемого элемента относительно 1-го; .

ті,02,11,1*2 - вначоние индексов элементов ^атрті А и В; ші.пС - коэффициенты, аависяідие от номера рассмагривае-

- ".

кой составляющей погрешности замыкавшего эвена, при ш-1 пП-З, тй-2, при т-2 тЗ-1, т2-3, при гг>»3 п!-2, гй-1;

1Л, 12 - коэффициенты, зависящие от номера рассматриваемой соотавлякгдэй погрзвиооти оаиикаяяэго осена, при Ь-1 и-3, 12-2, при 1,-2 Ы-1, Ь2-3, При Ь-З 1Л-2, Ь2-1;

Провожено исследование ”эхаик2::а образования размерных связей при обработке поЕврянсстеЯ на технологическом усталого. В-магено, что раоличвР4 этапам достигат« точности на уо-ТСИОВО СООТВСТСТВуе? ОбрОЗОЗЭИИЭ СООТВЧТСТВуЧТда Л>Ка2ЫШХ прсс'А'ралстссппи” рс.г::врпш цепей о достигением точности замы-каг.-.эго 01;е:.а кетодом регулировки или полной вваимовашняо->.'сстн. Рлр::атгн локальных цепей, сбраэугашся при установка гдзгогопкп Сээ опорки необходимо определять, как кратчайший путь на графе кссрдкнатиих резмэроа.

1Градлоя59ио рассматривать обработку как поэтапное, ооот-готствуюцрв ЭМИШЭИПО уотаноьоз, ивманзнке исходной пространственной модэга детали. Изменение пространственной модели детали осуществляется посредством внесения в нее параметров размерных связей, образуются при обработке. Определение па-рекэтров этих связей осуществляется посредством моделирования пространственных цепей, образующихся при установке и настройте цепей станка и вычисления характеристик их замыкающих звеньев.

Разработан камплекс алгоритмов, позволяющих моделировать процесс изменения пространственной модели заготовки. Сопоо-

. - 18 -тявление результирухауД пространственной модели ваготовіш о параметрами пространственной ыодолз: дохали повволяет судить о выполнении ограничений по обеспечению требований точності*. При несоответствии полученных линейных соотовляюцих координатных размеров аналогичным пара:,ятраы ікюрдшіатиих раошров, о1ор:.:;гровакі!іс-: длл оусэотвук^ж разузрних связей детали, воа-мокю достимэния вгаолиоккл задашь тробовгцкій иэиэкошки параметров настройки на установа:;.

Глава чотвертря. Посвяг,эиа разработка програмного сбоопэ-чэния. При исследовании процооса проогдцровшшя тйхпологк? механообработки б или вшвлешш олздувдэ проогл'к^з превдяуру. ¡:6о5хоа<і),іііо для репюни поставленных оадач: форіированио технологической ыоделн детали, формирована® юдоли оборудования, формирование структури технологпчэакого процзась, оценка точности, обеспечиваемой вариантой структуры їохіюлогпчзокого процооса

Входными данньми для процедуру формирован^! тохнологичзо-кой модели детали Тг_йо1 пвхявтоя данкиз »»дироаочг^х таблиц, ваполненних на основе их чертежэй, а таїта нифог.^ации об ио-польвуомой термической обработка. ■На основания атих данных строятся пространственные модели деталі! и еаготовки и формируется пространство возможных промежуточных ооотояний поверхностей.

Для формирования технологической модели оборудования раз-работанна процедура КН_ОВЙ. Входной информацией для нее является состав ялементов оборудования, данные о их позкотаых от-

ПОСНТОДЫНЯС ДЗИГЭШМХ, соотапо НПСТРЯ-'ЗИТОЗ и ого форкосбра-

зутсглх ЕсагсягоотеЛ, характерно™» naxranoft осиаотки.

iopr.cipopaти:о отруктури ?й:<!:огогжоского гроцгсоа осу-;эс-7Е2Я0ТСЯ ¡.¡rwyzs-M STRJTP и прогггЕготея псэрэдотг-ом еспостав-.’гэгш v.or,osi ¡:опод1суоюго с~-рудого”!:.! о тогкэгопта-огдаЭ мо-Г.ольа cSp-SriTutco-toil лота’:’’. Га oairora йгте^тж^йрсхяяЕого г?.^2.-;к::г« с.?с'.’сгт:;ггЛ nar?~i"0C7C'S. '-этуггл'п лп обработка .. сгагггз сЗ.’г.атс?. горссз’гзггп eotncKitcrt, nsirrcnia ка соаэд-:::z: ;™;:¿Чуг-'руЕтсп ссргшт» устагоков. 1Ь

irr: гг£:т-лтпп сонгтсггг’э, сбеспоч::сгг~^э сггг::;-альпсэ oyr'sip-

Г”! г;сггг'Г" г'.- грсбогЬгпгЛ тотсстя аг.'а

гргг.*”™^ ГГ*_ТС~1, .’хсс'-’ч ::а' oci:or-> ¡гэлэгз* гзпо.’гюуег.'ого с'ор;т?.гг.:?гг;,- rrw: о г 'г.о.исус^г,: ¡¿этогая ^астргл^: по'зго-r?/'j,!::^"rc'rr,s сСсзг:')”':гг,5:.гг> тргбэгг-ггз rovrcoiro bseim-т*ст» пагг-т—» !*0~;г;г:1сс'гсл. . •

C57':r.:,ir\ Ti PC Г, у.^ТГ-ТЭ Г'Г.г.ГГГЭ”"!": 3

Гс.*:тз: работа г:п гг.*еортгг^зй. бглгэ paajr.goft.-rs погоди авто-гг'"пггрога"“'го. С^Г""'оггя:.'я структура тэяшлэгичоского процесса Д77 ycrcr:!'! jvixrrsyrz&fl ПРОгаЕОДЗТЕОЯЯОй СИСТ0МЫ И ПрО-соркм cicp’i::pc“2":roro зар::аята на обоспочокнп требований точности. Ооусютасэка грограюая рэйЕзатя разработанных мэто-ГТП. _ ' *

А.1то!Лтнвгц!я проектирования технологического процесса, на основе разработанных методик, позволяет снизить трудоемкость технологической подготовки при запуске на действующее произвоство новой детали, повысить производительность механи-

ческой обработки запуокаемой детали, аа очет более полного использования возможностей установленного оборудования. Применение методики прогнозирования параметров точности относительного положения поверхностей детали позволяет снизить затраты на доводку спроектированного технологического процеооа, сократить потери от брака.

Испольвование выявленных закономерностей проектирования технологических процессов в условиях действующей производст-, венной оиотемы для разработки програшого обеспечения САПР ТП, ориентированных на соответствующие условия, подтвердило их достоверность и практическую вначииооть.

Выявленные закономерности, разработанные методы и оозда-ныо на IX оонове программы иопольвовалиоь в рамках подсиотем формирования структуры технологического процэооа и проектирования операций систем автоматизации проектирования технологии механообработки заготовок для условий ПО КУЗБАССЗЛШР0ГОГ0Р и завода имени Владимира Ильича г. ЬЬсква.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.

1. В ревультате проведенного аналиаа установлено, что на технологический процеоо механической обработки детали, проектируемый для условий действующей производственной системы, накладываются жесткие технологические и организационные ограничения, определяющиеся соответственно технологическими возможностями, оснащенностью обрудования в планирумый период и

требованиям! эго допустимой загрузки, необходимой синхронизации выполнения операций и- существующими транопорными связями.

2. В работе выязлэно, что в рассматриваемых условиях

проектирован:;© опти'-зльного варианта технологического процесса осуществляется т виде последовательного конструировния вариантов выполнения установов и выбора из них обеспечивающих ~:дюднепво еуг.5ству:с:?;н ограничений и оптимальных во заданным критериям. -

3. Уотгчсзлзко, что фзіїтораіяі, определяющим вариант вы-пол'г.'і’іп уетзг'сз*;, ого знутрвннгэ• структуру :і временные пока-затолп :',р..~.!-:7тс і мопольоуогга па ней от** установки и состав сорг.поирхлоотой с достигаем:.!*.-и диапаоонаки пзме-

."'утісгоріхияс і-.:: качоотвз :і точности Форш. Выявление •.ссгс?:' -п пнп'-'ошгЛ зткя факторов и их сочетаний- позволяет :'с:т/Г;,'„-’г;:о:’?.ть здршжгы выполнения установов.

Пр»:!эк0нио п?.-оритт, построенного на основе метода д::::а!:::':сс;:сго программирования, позволило организовать формирование технологического процесса в виде направленного поиска гариантоз выполнения установов, обеспечивающих выполнение за-даных ограничений и оптимальных по оаданым критериям, что создало условия для програмная реализации рассматриваемой задачи с приемлемыми вычислите,льными затратами.

5. Разработан метод вычисления параметров пространственной размерной связи, образующейся между поверхностями, используемыми в качестве базовых на установе и поверхностью, получаемой в результате обработки, на основе моделирования пространственных размерных связей, образующихся при установко

заготовки, настройке цепей станка о последующим вычислением параметров зашкащего звена результирующей пространственной размерной цепи. Разработанный метод позволяет получать данные о параметрах точности выполняемых размеров с высокой степенью достоверности, с учетом особенностей влияния ка них различных этапов достижения точности и пространственного механизма образования погрешностей.

6. Приыененэниэ послед- отельного моделирования процеоса образования пространственных размерных связей мэвду поверхностями, используемы;,»! в качестве базовых на технологических установах, и поверхностями, получаемыми в результате обработки, к происходящих вследствии.этого изменений всей совокупности размерных связей заготовки позволило прогнозировать параметры точности пространственного положения ■ поверхностей, обеспечиваемые технологическим процессом.

7.' Разработанные на основе выявленных закономерностей формирования техкологичесого процеоса в условиях действувдэго производства алгоритмы к программы позволяют проектировать вариант технологического процесса, органически встраиваемый в действующее производство и характеризующийся оптимальными технике-эконо: носкими показателями.,

8. Использование разработанных методик-и программ в рамках подсистемы формирования структуры технологического процесса систем автоматизации проектирования технологии механической обработки заготовок подтвердило правильность выявленных закономерностей и практическую значимость разработанного програмного обеспечения.

1. Разработал спотом автоматизированного проектирования тохнохогичесгага ’роцоссоз ■ -оханообработки деталей з электро-ге:ит«-.:зяоЛ прэмшеииост !йпкия Л. Д.,Кпепцов А. А. .Ванеев 0. И. и др. : КУЗПИ, Кедром, ЮСЗ-Дчп. БО ВШ1ЙТЭМР, N 244.

2. Ват??'з 0. Il , Хузыд-ш В. В. Прогнозирование параметров точности дэтает, обеспечиваемых технологическим процессом ме-хешгсвогой сСргйотш! о учэтсм особэнностой настройки станков >;?.иг'руга\\Т';з!:си доклада па консЬорвнцин болгарских аспирантов з СССР о ‘'отупародшл.! участием "Ait?yan>!iL:Q проблемы соЕре-•-•скнсЛ яаукп-CO". -Kocraa, 1990.

3. Рзксоз О. ÎL , !'сзь:шн 3. В. Кэтод автоматизированного хзрмлрованил отруктурч технологического процесса в условиях доЛстзуетдеЯ гибко Л ярсмэводственпсЛ системах\ "Механизация и озтсматкзация производства", Н 7, 1990 г.

t. Еаноов О. Н. , Куль:/::н а В. Шделирование процесса достижения точности дота л*:. \\ "!йханиэация и автоматизация производства", N б, 1S91 г.