автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Совершенствование выбора оптимальных технологических процессов механической обработки на основе анализа конструкторско-технологических размерно-точностных связей

На правах рукописи

УДК 658.512

Мокрушин Юрий Андреевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РАЗМЕРНО-ТОЧНОСТНЫХ СВЯЗЕЙ

Специальность05.02.08-Технология машинострое

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Ижевск - 2004

Работа выполнена в Удмуртском государственном университете, ПО "Ижевский механический завод", "Мотоциклетный завод" Ижмаша, ОАО "Ижевский подшипниковый завод".

Научные консультанты: доктор технических наук, профессор

В.В. Матвеев

доктор технических наук, профессор, академик АТН РФ О.И. Шаврин

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Д.Д. Куликов

доктор технических наук, профессор В.И. Свирщев

доктор технических наук, профессор П.Г. Мазеин

Ведущая организация ОАО "Ижевский машзавод"

Защита состоится " 2."но 2004 г. в часов на заседании

диссертационного совета Д.212.065.02 в Ижевском государственном техническом университете по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 7, ИжГТУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ижевского государственного технического университета.

Автореферат разослан "50" сентяорйгш г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью, просим направлять на имя ученого секретаря диссертационного совета.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Низкое качество многих российских изделий машиностроения по сравнению с аналогичной продукцией иностранных фирм наносит России огромный материальный и моральный ущерб.

Повышенные требования к качеству изделий на международном рынке требуют конструирования, постановки на производство и изготовления изделий высокого качества. В сжатые сроки на рынок должны быть поставлены изделия с техническими данными, соответствующими мировому уровню.

В мировой практике известно, что в первую очередь технология, ее уровень разработки и выполнение при производстве изделий определяли и будут определять высокое качество изделий.

Высокое качество изделий, выпускаемых в условиях крупносерийного и массового производства, обеспечивается изготовлением их деталей на настроенных станках и сборкой на основе полной взаимозаменяемости. Это требует более тщательной технико-экономической проработки принимаемых технических решений и больших затрат на освоение, т.к. при этом используются дорогостоящее точное автоматизированное оборудование, технологическая оснастка и средства контроля.

Размерный анализ многих технологических процессов (ТП) механической обработки деталей изделий предприятий Западного Урала, выполненный нами по методике профессора В.В. Матвеева, показал, что большинство ТП имеют существенные недостатки с точки зрения стабильности обеспечения качества деталей и изделий в целом.

К основным причинам низкого качества вновь спроектированных технологических процессов можно отнести:

1. Некорректно назначаются величины припусков по операциям технологических процессов. Это приводит к тому, что часть операций не обеспечена припуском, а это не позволяет получить обрабатываемую поверхность надлежащего качества на настроенных станках. На других же операциях приходится снимать значительный слой металла, что ведет к дополнительным затратам (возрастает износ оборудования, режущего инструмента, увеличивается расход электроэнергии и т.д.).

2. Допуски операционных размеров меньше или больше необходимой величины. В первом случае увеличиваются затраты на настройку станков, установку заготовок, переточку инструментов, во втором - увеличивается расход металла и трудоемкость обработки.

3. Некорректно проставляются координатные размеры от рабочих и сопрягаемых поверхностей до конструкторских и технологических баз на сборочных чертежах изделий и их узлах, чертежах деталей, операционных эскизах и заготовках, что приводит к образованию длинных размерных цепей на замыкающие размеры и технологические припуски. Это требует увеличения операционных и общих припусков в связи с возрастанием погрешностей обработки и введения дополнительных пригоночных операций при сборке или механической обработке узлов в сборе для достижения точностных параметров изделий.

4. Отсутствие надлежащего технико-экономического обоснования разрабатываемых ТП, что влечет за собой внедрение в производство не самых эффективных вариантов.

Внедрение в производство ТП с таким числом недостатков требует большого количества технологических изменений и доработок, а следовательно, значительного увеличения затрат на освоение новых изделий.

В работах Л.В. Барташева, И.А. Иващенко, А.А. Маталина, В.В. Матвеева, В.П. Пузановон, А.А. Соколовского и И.Г. Фридлендера показано, что обеспечение экономичности и технических требований на изготовление рассматриваются отдельно. А.П. Соколовский предлагал эти два вопроса увязать через жесткость технологической системы, но предложенный подход не нашел дальнейшего развития.

В данной работе с единых позиций рассматриваются вопросы технологического выполнения технических условий на изготовление и экономичности их выполнения в целях выбора оптимального ТП. За основу взяты размерные расчеты технологических цепей и оптимизация размерно-точностных связей, результаты которых используются в качестве исходных данных для определения экономических показателей вариантов ТП. Все задачи технико-экономической оценки вариантов ТП реализованы на ПЭВМ.

Возможность использования новых подходов в выборе вариантов ТП, связанных с выявлением, анализом и оптимизацией размерно-точностных конструкторско-технологических связей и на этой основе расчет критериев оптимальности позволяют уже на этапе технической подготовки производства изделий обеспечить их технологичность, экономичность и качество при снижении затрат на освоение и изготовление.

Цель работы: разработка методологии определения оптимальных технологических процессов механической обработки деталей изделий крупносерийного и массового производства на основе анализа вариантов размерно-точностных конструктор-ско-технологических связей.

Основные задачи исследования:

1. Разработать методику выбора оптимальных технологических процессов механической обработки на основе комплексного технико-экономического анализа кон-структорско-технологической документации для обеспечения технологичности, экономичности и качества изделий машиностроения крупносерийного и массового производства на этапе технической их подготовки к производству.

2. Разработать методику технико-экономической оценки технологических процессов для выбора оптимального варианта на ранней стадии проектирования при анализе размерно-точностных схем обработки.

3. Разработать автоматизированную подсистему технико-экономических расчетов для выбора варианта ТП, обеспечивающего качество и экономичность изготовления деталей изделий с созданием структуры необходимой информационной базы.

Методы исследований. В работе использован комплекс научных методов: аналитический, графоаналитический, размерный и временной анализ, вероятностно-статистический анализ точности обработки, производственный эксперимент. При анализе размерных схем вариантов маршрутов обработки деталей для выбора оптимального варианта использовались научные положения технологии машиностроения, методика построения и расчета размерных цепей, методы графической оптимизации, методика технологичной простановки размеров на чертежах деталей, заготовках и технологических эскизах и технико-экономического обоснования вариантов технологий по этапам проеетирования

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций достигнута положительными результатами изготовления опытных партий и внедрением резуль-

татов исследований в производство, разработкой алгоритмов и их математическим описанием, использованием современных средств измерений в производственных условиях, оптимизацией ТП, обработкой экспериментальных данных методами математической статистики и оценкой погрешностей опытных данных.

На защиту выносятся:

1. Методика выбора оптимальных технологических процессов механической обработки на основе автоматизированного сравнения экономических критериев, рассчитанных по данным результатов анализа вариантов конструкторско-технологических размерно-точностных связей.

2. Совершенствование процессов технологической подготовки производства и технологического контроля конструкторской рабочей документации, которые должны начинаться одновременно и дополнятся созданными вариантами маршрутов обработки в виде размерно-точностных схем, их анализом и выбором оптимальных вариантов, удовлетворяющих технологическую обеспеченность выполнения технических условий на изготовление деталей.

3. Методика расчета экономических критериев для выбора оптимального варианта на ранних стадиях проектирования при анализе размерно-точностных схем обработки. Экономические показатели технологических процессов, трудоемкость и себестоимость определяются по нормативам минутного съема материала, удельной трудоемкости и удельным затратам на обработку при изменении размеров обрабатываемых поверхностей.

4. Подсистема "Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации", основой которой является информационная база "Технолог", позволяющая автоматизировать следующее: формирование исходных данных для размерных расчетов с использованием средств графики; расчет операционных допусков с учетом всех составляющих и погрешности установки; анализ результатов размерно-точностных расчетов; экономическую предварительную и полную оценку вариантов технологических процессов.

Научная новизна выполненной диссертационной работы заключается в следующем:

1. Обеспечение качества, технологичности и экономичности изготовления деталей изделий достигается на этапе технической подготовки производства за счет совмещения технологического контроля рабочей конструкторской документации с началом технологической подготовки производства, с создания нескольких вариантов маршрутов обработки в виде размерно-точностных схем. В результате их анализа уже на этом этапе, с точки зрения обеспечения качества изготовления, технологичности и экономичности, намечается оптимальный вариант технологии.

2. Отработку на технологичность рабочих чертежей изделий предлагается дополнить выбором варианта маршрута обработки, удовлетворяющего технологическую обеспеченность выполнения технических условий на изготовление, что должно быть подтверждено распечаткой размерных расчетов.

3. В данной работе с единых позиций рассматриваются вопросы обеспечения качества деталей изделий и их экономичности изготовления на основе анализа размерно-точностных конструкторско-технологических связей, результаты которых используются для расчета экономических критериев оптимальности.

4. Систематизированы и обобщены различные подходы к поискам рациональных и оптимальных вариантов ТП деталей изделий крупносерийного и массового производства. Это позволило разработать методику расчета экономических критериев

при выборе оптимального варианта на ранних стадиях проектирования технологий, при создании и анализе размерно-точностных схем маршрутов обработки.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

1. На основе размерного анализа многих ТП механической обработки деталей различных изделий промышленных предприятий выявлены объективные и субъективные существенные недостатки действующих ТП, влияющих на качество и экономичность изделий, которые приводят к неоправданным затратам труда, средств, материалов и времени при освоении и изготовлении изделий, что связано с существующей системой отработки на технологичность рабочей конструкторской документации и-проектированием ТП.

2. Проведен анализ существующей системы отработки на технологичность рабочих чертежей изделий, что позволило выявить недостатки и дать рекомендации по ее совершенствованию.

3. Разработана информационная база "Технолог", включающая технологические и экономические данные, необходимые для выбора оптимальных ТП крупносерийного и массового производства. Это позволяет выбирать и рассчитывать технико-экономические показатели, значительно сокращать время на поиск необходимой информации, проектировать оптимальные ТП для конкретных условий производства, использовать рациональные типовые технологические решения, хранящиеся в банке данных, повышать точность и достоверность технологических расчетов, дает возможность использования результатов расчета в подсистемах АСУП, АСТПП, АСПР и др. при определении технологических и экономических показателей производства изделий.

4. Проанализированы методы расчета операционных допусков и припусков, определены их состав и величины, необходимые для заполнения банка данных, предложены алгоритмы и программы для автоматизации их расчета с учетом всех составляющих и пространственных погрешностей обработки.

5. На контрольном примере показаны преимущества методики выбора оптимального ТП на основе сравнения технико-экономических критериев оптимальности, определенные по результатам анализа размерно-точностных конструкторско-технологических связей.

6. Разработанные алгоритмы и комплекс программ для формирования исходной информации о размерных связях с чертежей деталей, заготовок и технологических эскизов дают возможность автоматизировать трудоемкий ручной процесс кодирования обрабатываемых поверхностей при составлении и записи списка размерных связей по всем координатным направлениям, что является дальнейшим развитием технологических размерных расчетов.

7. Предложенные алгоритмы и программные средства анализа результатов расчета позволяют в автоматическом режиме дать сведения о выполнении ТП замыкающих чертежных размеров, о расчетных величинах операционных допусков и припусков, дают рекомендации по совершенствованию ТП для обеспечения качества изготовления.

8. Комплексный технико-экономический анализ конструкторско-технологической документации на шариковый подшипник 180306, изготовление опытных партий подшипников в производственных условиях подтвердили высокую эффективность разработанных методик. В случае их использования на предприятиях, можно экономить большие средства, что показано на примерах анализа конкретной конструкторско-технологической документации изделий промышленных предпри-

ятий.

9. Методы комплексного технико-экономического анализа конструкторско-технологической документации, методика выбора оптимального варианта ТП по результатам анализа размерно-точностных связей изложены в монографии, компьютерных программах, учебных пособиях и методических указаниях, которые используются в учебном процессе Удмуртского государственного университета, Ижевского государственного технического университета и их филиалах.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались:

- на республиканском научно-техническом семинаре "Совершенствование внедрения ЕС 11111 на предприятиях Удмуртской Республики (Ижевск, 1980);

- на зональной научно-технической конференции "Разработка и внедрение систем автоматизированного проектирования в машиностроении (Ижевск, 1983);

- на зональной конференции "Проблема разработки и внедрения гибких автоматизированных производств и систем автоматизированного проектирования в машиностроении (Йошкар-Ола, 1984);

- на зональной научно-технической конференции "Автоматизированное проектирование механоэлектронных систем" (Устинов, 1985);

- на всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизированное проектирование машин, оборудования, приборов и технологических процессов в машиностроении" (Устинов, 1986);

- на всесоюзной научной конференции "Современные проблемы технологии машиностроения" (МВТУ им. Баумана. Москва, 1986);

- на техническом совещании Центрального научно-исследовательского технологического института, Ленинградское отделение (Ленинград, 1986);

- на 2-й всесоюзной научной конференции по экономическим проблемам стандартизации и повышению качества продукции (НИИ стандартизации. Москва, 1989);

- на всесоюзной конференции "Организационно-экономические проблемы повышения качества технологических систем в новых условиях хозяйствования (НИИ стандартизации. Москва, 1990);

- на республиканском семинаре "Проблемы и пути повышения качества при механической обработке (Ижевск, 1990);

- на выездном заседании Экспертного Совета по машиностроению АТН РФ (Ижевск, 1992);

- на 1-й Российской университетско-академической научно-практической конференции (Ижевск, 1993);

- на всероссийской конференции "Переработка полимерных материалов в изделия (Ижевск, 1993);

- на научно-технической конференции "Ученые Ижевского государственного технического университета производству" (Ижевск, 1994);

- на 2-й Российской университетско-академической научно-практической конференции (Ижевск, 1995);

- на итоговой научно-технической конференции Ижевского государственного технического университета (Ижевск. 1996);

- на всероссийской научно-практической конференции "Производственный менеджмент: проблемы теории, практики и обучения (Ижевск, 1996);

- на международной научно-практической конференции "Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности (Ижевск, 1997);

- на научно-практической конференции "Удмуртия накануне третьего тысячелетия (Ижевск, 1998).

Кроме того, результаты работы докладывались и обсуждались на технологическом семинаре, где принимали участие научные работники технологических кафедр вузов и представители технологических служб предприятий г. Ижевска, и на ежегодных итоговых научно-технических конференциях Удмуртского государственного университета с 1979 по 2003 гг.

Публикации работы. Основное содержание работы опубликовано в 32 печатных работах, в том числе в трех учебных пособиях: "Технико-экономический анализ и контроль технологических процессов" - 2,6 п.л.; "Технико-экономические связи в производственных процессах" - 9,8 п.л.; "Выполнение и чтение чертежей деталей" -5,8 п.л. и в монографии "Проектирование и технико-экономический анализ технологических процессов - 25,5 п.л.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Содержит 348 страницу компьютерного набора, 44 рисунка, 23 таблицы, список литературы из 144 наименований, 29 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дано обоснование актуальности диссертационной работы, показана научная новизна, практическая ценность и результаты внедрения на промышленном предприятии.

В первой главе изложены теоретические основы проектирования ТП крупносерийного и массового производства.

На основе многих исследований, анализа передового опыта машиностроения в прошлые годы создана теоретическая база таких разделов технологии, как точность обработки, качество поверхности, теория базирования, припуски и допуски на механическую обработку, теория размерных цепей, технологические основы обеспечения качества машин, принципы проектирования экономичных технологических процессов. Это стало возможным благодаря трудам большого числа российских ученых. Среди них надо особо отметить основополагающие исследования А.П. Соколовского, А.И. Каширина, В.М. Кована, Б.С. Балакшина, Н.А. Бородачева, В.П. Пузановой, B.C. Корсакова, А.А. Маталина, СП. Митрофанова, В.П. Фигаро, Г.К. Горанского, Ю.М. Соломенцева, Н.М. Капустина, И.А. Иващенко, В.В. Матвеева, К.С. Колесникова, А.Г. Суслова, A.M. Дальского и многих других.

В условиях массового производства, где объем выпускаемых изделий зачастую исчисляется сотнями тысяч штук и каждая операция выполняется на отдельном оборудовании, которое располагается в соответствии с последовательностью выполнения операций, организуется поточный метод сборки или механической обработки заготовок. Здесь становится целесообразным применение дорогостоящих методов получения высокоточных заготовок, позволяющих уменьшить припуски на операциях механической обработки и максимально повысить коэффициент использования металла. Эти особенности технологического проектирования для условий крупносерийного и массового производства приводят к постановке дополнительных задач, решаемых на этапе технологической подготовки производства, а именно: разрабатываемый ТП

должен быть прогрессивным; обеспечивать повышение производительности труда и качества изделий; сокращение трудовых и- материальных затрат на его реализацию; уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Создание ТП крупносерийного и массового производства является сложной технико-экономической задачей, которая решается в период освоения новых изделий многочисленным коллективом инженерно-технических работников машиностроительного предприятия, часто в сжатые сроки, требует значительных капитальных вложений и перенапряжения сил в период освоения.

Многовариантность является характерной особенностью большинства технологических задач и предопределяется широкими возможностями изготовления одного и того же изделия с применением разнообразного оборудования и инструментов при различном построении структуры операций и их последовательности в ТП. Очевидно, что там, где существует несколько возможных вариантов решения, имеется один оптимальный вариант.

Для одного и того же ТП могут ставиться как частные задачи, связанные с оптимизацией отдельных технологических операций или даже с их этапами, так и более общие задачи, основанные на оптимизации некоторой группы взаимосвязанных операций или всего ТП в целом. Выбираемые при этом критерии оптимальности могут отличаться большим разнообразием. Различают две группы критериев: технические и экономические, зависящие от стоимости выпускаемых изделий, производительности труда или эффективности использования технологического оборудования.

Разработка нового изделия - сложная задача, в решение которой входит не только достижение требуемого технического уровня этого изделия, но и максимально возможное снижение затрат труда, материалов, времени на его разработку, изготовление, техническое обслуживание и ремонт. Достигается это прежде всего деловым творческим содружеством создателей новой техники: конструкторов, технологов и их взаимодействием на этапах разработки конструкции и технологии при отработке на технологичность изделия.

Отработка на технологичность изделий изучалась на Ижевском механическом заводе, передовом предприятии отрасли, на двух изделиях, проектируемых и изготовляемых на нем. Анализировалась отработка на технологичность чертежей деталей на охотничье ружье ИЖ 18МК и на пневматическую винтовку Иж38М.

В целом процесс подготовки изделий к производству соответствует требованиям существующих стандартов ЕСТПП. Анализ существующей системы отработки на технологичность показал, что многие специалисты предприятия - конструкторы, технологи - творцы новой техники отвлекаются от основной работы на выполнение различных изменений, корректировку, занимаясь второстепенной работой, например оформлением извещений.

Для оценки качественного уровня подготовки производства и соответствия конструкторских и технологических разработок производственной технологичности был проведен статистический анализ извещений по количественному и причинному составу на ряде производств Ижевского механического завода, начиная с момента освоения новых изделий. Результаты анализа приведены в табл. 1.

Из таблицы видно, что большое количество извещений на рассматриваемые изделия являются технологическими, и они преобладают над всеми семью причинами извещений, принятых по стандарту предприятия. В действительности их намного больше, т. к. извещения по снижению материалоемкости, отработке ТП, расширению возможностей производства, улучшению контроля и собираемости, приведению в со-

Таблица 1

Количество извещений на изменение техдокументации

Причина извещений Карданный вал, задний мост М412 Двигатель ИЖ-Ю5 Ружье ИЖ27Е-12 Пистолет спортивный ИЖ-34М

кол-во % кол-во % кол-во % кол-во %

извещ. извещ. извещ. изеещ. извещ. извещ. извещ. извещ.

Конструкторские 396 15,4 149 19,2 223 48,6 73 30,2

Технологические 796 30,9 209 26,9 80 17,4 79 32,6

Унификация деталей 76 3 11 1,4 18 3,9 3 1,2

Изменение стандартов 526 20,4 83 10,7 66 14,4 9 3,7

По результатам испытаний 15 0,6 114 14,7 2 0,4 17 7

Отработка документов 1 0,13

с изменением литеры

Устранение ошибок 68 2,6 23 3 И 2,4 20 8,3

Разные 698 27,1 186 24 59 12,9 41 17

Всего 2575 100 776 100 459 100 242 100

ответствие с действующим производством, снижению трудоемкости и др., относимые в ряде случаев к причине "разное", могли быть причислены к причине "технологичность".

Таким образом, анализ существующей системы отработки на технологичность изделий, проектируемых на предприятии, показывает, что изучение конструкторской документации, последовательность ее отработки до сих пор методически разработаны слабо. На стадии НИР отработка на технологичность поверхностная. Основная тяжесть отработки ложится на стадию технологической подготовки, на что отводится ограниченное время, за которое технологи успевают разработать и оформить только один вариант технологии. Это приводит к низкому качеству технологических решений и вся тяжесть по окончательной отработке на технологичность ложится на последний этап - освоение изделия в цехе, когда уже изготовлена технологическая оснастка. Любое изменение в конструкторско-технологической документации на данном этапе приводит к дополнительным затратам, связанным с корректированием, а во многих случаях и с проектированием новой технологической оснастки и ее изготовлением уже в аварийном порядке, что крайне нежелательно сказывается на сроках и затратах на освоение изделий.

Во второй главе рассмотрены вопросы совершенствования проектирования ТП механической обработки крупносерийного и массового производства на основе оптимизации размерно-точностных конструкторско-технологических связей.

Назначение необходимого числа операций и последовательности их выполнения при разработке новых ТП - это решение многих сложных взаимосвязанных задач, которое посильно только творчески работающим специалистам с большим опытом.

Наиболее сложной задачей является этап размерного анализа (рис.1), где расчетами проверяется выполнение ТП технических условий на изготовление деталей, то есть обеспечивается качество их изготовления.

Несмотря на большое количество работ, выполненных по расчету размерных технологических цепей и размерному анализу ТП, до настоящего времени на большинстве российских предприятий при проектировании ТП используется разработанная ранее В.М. Кованом теория расчета операционных размеров путем "наслаивания"

припусков на размер готовой детали. Расчет операционных размеров по данной методике не позволяет охватить всего комплекса размерных связей чертежа детали, заготовки и технологических эскизов. Поэтому на стадии проектирования не удается учесть все требования, предъявляемые к ТП для обеспечения качества изготовления детали. Это выявляется только при изготовлении установочных партий, что приводит к корректированию операционных размеров. Изменение операционных размеров во многих случаях требует проектирования и изготовления уже в аварийном порядке дополнительной технологической оснастки.

Конструкторская подготовка

Рабочие чертежи изделия

Технологическая подготовка

1 Изучение и подготовка исходных данных для проектирования

1

2 Предварительное проектирование принципиальных схем технологического процесса

3 Выбор логически приемлемых вариантов технологии

4 • Размерный анализ вариантов технологий и их уточнение

1

5 Оценка вариантов технологий по критериям оптимальности

б Разработка операционной технологии и технологической оснастки

*

7| Внедрение технологии в производство

Рис.1. Этапы проектирования технологических процессов (по В.В. Матвееву)

Этого можно избежать, если проектировать ТП на основе построения размерных схем и последующей оптимизации размерных связей, что позволяет перенести решение многих вопросов со стадии освоения на этап проектирования, где устранение недоработок ТП потребует гораздо меньших затрат.

Рассмотрим разработку проектного варианта ТП на основе расчета размерных цепей и оптимизации размерно-точностных связей, преимущества и возможности этой методики. Решение таких задач может осуществляться двумя путями. Первый заключается в проектировании совершенно нового варианта технологии, не имеющего аналогов. На практике чаще всего встречается второй вариант, когда берется исходный (базовый) ТП, разработанный на подобную деталь другим предприятием России или иностранной фирмой, или анализируется действующий вариант ТП в целях выявления резервов производства. В этом случае ставится задача создания проектного варианта технологии для конкретных производственных условий, обеспечивающего качество изготовления и соответствующие технико-экономические показатели.

В качестве контрольного примера для проектирования по второму варианту был выбран ТП корпуса подшипника, габаритные размеры 0160 x 36,5 мм, наружный посадочный и место под наружное кольцо подшипника допуск

соосности 0125^;и епо*0017 0,05 мм, допуск перпендикулярности базового торца к оси отверстий 0,02- мм.

В результате решения проверочной задачи при размерном анализе ТП обработки корпуса подшипника был осуществлен контроль выполнения технических условий на изготовление, проведен анализ схем базирования и простановки размеров, проанализирована возможность применения более прогрессивного оборудования. Это позволило наметить следующие варианты ТП. Во втором варианте, по сравнению с базовым, было намечено обработать наружную цилиндрическую поверхность и торец с одной установки для получения их перпендикулярности. Эти поверхности в дальнейшем были приняты базовыми. Операции 005 и 010 были объединены для обработки на многошпиндельном токарном полуавтомате. В третьем варианте такие же изменения, как и во втором, но дополнительно изменена простановка размеров на операции 010 в связи со сменой базы по длинновому направлению; по четвертому варианту дополнительно к изменениям по второму варианту на операции 015 применен расточный станок вместо токарного. Это позволило сократить одну операцию и токарный переход по торцу 2 детали, технологично проставить операционные размеры, что дало возможность вести обработку от одних баз на операциях 005 и 010. Изменение базирования на операции 015 по сравнению с операциями 005 и 010 связано с выполнением требований перпендикулярности и соосности. Оптимизация простановки размеров и выбора баз позволила создать ТП, состоящий в основном из элементарных оптимизационных модулей, когда уравнение на замыкающий размер-припуск состоит из трех звеньев: размеры на предыдущей и данной операции, между ними припуск. Это самая короткая технологическая цепь, при которой возникает наименьшее количество погрешностей при обработке. При этом уменьшаются операционные припуски и в целом размеры заготовки. Так, например, рассчитанный операционный размер 61-601 на операции 005 получился равным 0126±1,5 мм, по действующей технологии он равен мм.

Использование более прогрессивного оборудования (многошпиндельного токарного полуавтомата) позволило две первые операции объединить в одну и ликвидировать один токарный переход. Замена на операции 010 токарного станка расточным вместе с изменениями на предыдущей операции уменьшает трудоемкость обработки на данной детали почти вдвое (см. гл. V).

Поиск варианта технологии, обеспечивающего качество и экономичность изготовления деталей на основе оптимизации размерно-точностных связей, требует нахождения оптимальных технологических параметров. На данном этапе решается главный вопрос - технологическое обеспечение технических условий на изготовление детали. При этом удовлетворяются следующие условия:

£itj —> min,

сумма операций и переходов по всему ТП должна быть минимальной;

Zm; 3,

сумма числа звеньев в размерной цепи, где замыкающее звено - припуск, должна быть по возможности равна 3 (размер на предыдущей операции, размер на данной операции, между ними припуск). Оптимальный ТП будет состоять из таких элементарных технологических блоков, при этом конструкторские, технологические и измерительные базы будут совпадать;

ZZ| -> min.

сумма операционных припусков должна быть минимальной;

ГГа1*ЕТ,,

сумма допусков операционных размеров, составляющих звеньев в цепи на замыкающий конструкторский размер не должна превышать допуск этого размера. При решении вышепоставленных вопросов используется задача "Анализ результатов расчета" (гл. IV).

На данном этапе решаются вопросы технологической обеспеченности (этот термин мы вводим в практику проектирования технологических процессов и в отработку на технологичность наравне с другими, как, например, технологичность, точность, экономичность и т.п.), т.е. ведется проверка обеспечения технических условий на изготовление детали предложенными технологическими маршрутами и оптимизацией размерных связей на чертежах деталей, заготовок и технологических эскизах. Эти расчеты ведутся столько раз при корректировании исходных данных, пока не будут удовлетворены технические условия чертежа на изготовление. Если изменения исходных данных не дают положительного результата, то пересматривается маршрут обработки, структура операций, готовятся предложения и рекомендации конструктору для корректирования рабочих чертежей по более технологичной простановке размеров. Следует отметить, что данную работу желательно выполнять до окончательного утверждения рабочих чертежей на изделие (рис.2), а для чертежа заготовки на данном этапе формируется сетка размеров, благоприятная для выполнения соответствующего маршрута обработки.

Распечатки размерных расчетов, подтверждающие технологическую обеспеченность технических условий на изготовление деталей вместе с чертежом детали, в дальнейшем должны быть основой для разработки операционной технологии.

О технологическом обеспечении качества деталей изделий на стадии конструкторской проработки отмечалось ранее многими авторами - А.П. Соколовским, А.А. Маталиным, В.В. Матвеевым, Т.К. Алферовой, однако как это делать, в этих работах не указывалось.

В данной работе эта проблема нашла методическое, организационное, программное и практическое развитие в дальнейшем совершенствовании технологической подготовки производства и отработки на технологичность изделий машиностроения и приборостроения, при реализации которого в производственных условиях может быть получен большой экономический эффект за счет уменьшения расходов и сроков на освоение новых изделий, хорошей технологичности деталей, разработки ТП, стабильно обеспечивающих высокое качество деталей изделий.

Размерный анализ чертежей деталей различных изделий и их ТП, показал, что во многих случаях рабочие чертежи оформлены без учета технологических требований к простановке размеров. Это зачастую приводит к дополнительным затратам при освоении и изготовлении деталей изделий, которые можно значительно снизить, если при оформлении рабочих чертежей деталей простановку размеров производить с учетом технологических требований к их изготовлению.

Чертеж будет обеспечивать технологичность детали, если простановка размеров по координатным направлениям совпадает с последовательностью ее формообразования от технологических баз.

Анализ работ В.П. Пузановой, А.А. Маталииа, СИ. Брук, СВ. Грум-Гржимайло, В.Д. Гал-кина, И.А. Иващенко и др. по различным схемам простановки размеров позволил сделать вывод о том, что простановка размеров на чертежах деталей, заготовках и технологических эскизах координатным методом от основных и вспомогательных баз является технологичной, так как обеспечивает минимальную погрешность при изго-

товлении и измерении. Размеры, выставленные цепным методом, могут быть получены с минимальной -погрешностью только в том случае, если они будут выполняться одним из методов автоматического получения при размерной наладке.

Рис. 2. Этапы проектирования ТП на основе оптимизации размерно-точностных связей

В третьей главе описаны исследования по определению величин операционных допусков и припусков при создании оптимальных ТП крупносерийного и массового производства.

Расчет операционных допусков

Технологический процесс будет стабильно обеспечивать качество изготовления деталей, если величины операционных допусков будут несколько больше их суммарных погрешностей обработки

Топ ^ Добр.

Учитывая, что определение суммарной погрешности обработки довольно сложный процесс, особенно на этапе создания проектных вариантов ТП, в настоящее время основным способом назначения величины операционного допуска является использование среднестатистической (экономической) точности обработки харак-

терной для того или иного способа обработки.

Таблицы экономической точности обработки приводятся в различных справочниках и книгах.

Так, в наиболее полных таблицах статистической точности и шероховатости справочника технолога-машиностроителя под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова приводятся данные в квалнтетах как для диаметральных, так и для длинно-вых размеров, но без учета способа и точности настройки станка на размер. Точность же обработки с учетом способа настройки на размер (В.В. Матвеев) является более достоверной, хотя различия с вышеназванными таблицами незначительны.

Наиболее точные данные по рассеянию размеров при механической обработке даны в зависимости от жесткости оборудования и составляющей силы резания (П.А. Кораблев), однако пользоваться ими можно только после предварительных расчетов по определению сил резания и жесткости конкретного станка.

Предлагаются и другие варианты определения точности обработки, например расчетом по эмпирическим соотношениям (В.И. Комиссаров). Удельное значение составляющих погрешности обработки (их ориентировочное значение в процентах) дается B.C. Корсаковым.

Для выбора наиболее достоверных данных и приведения их к форме, удобной для заполнения базы данных по статистической точности и шероховатости при механической обработке, были проведены анализ и сопоставление этих величин для условий обработки наружных цилиндрических поверхностей (табл. 2).

Таблица 2

Таблица сравнительной точности механической обработки (точение наружных цилиндрических поверхностей)

Точность, квалитет

Источник информации Черновое точение Получистовое точение Чистовое точение Тонкое точение

сред. диап. сред. диап. сред. диап. сред. диап.

Соколовский А.П. Расчеты точности обработки на металлорежущих станках. 1952. 13 11-14 11 10-11 9 7-10 6 5-7

Кораблев П.А. Точность обработки на металлорежущих станках. 1962. 11 10-12 9,5 9-10 8,5 8-9 V 7-8

Косклова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработки заготовок и припуски в машиностроении. 1976. 13 12-14 12 11-13 9 8-10 7,5 6-9

Матвеев В.В. и др. Размерный анализ технологических процессов. 1982. 12,5 11-14 9 9-10 7,5 7-8

Справочник технолога-машиностроителя. 1986. Т.1. 12,5 12-13 10 _ 8,5 8-9 6,5 6-7

Примечание. Точность длинновых размеров в среднем на один квалитет ниже.

Анализ данных табл. 2 показывает, что, несмотря на различное время и условия проведения экспериментов, их результаты поддаются сопоставлению и позволяют выявить определенную тенденцию: наибольший разброс данных по точности имеет место для черновой (от 14-го до 10-го квалитета) и получистовой (от 12-го до 9-го квалитета) обработки. Это объясняется тем, что именно на данных операциях условия обработки нестабильны: состояние и твердость поверхностного слоя зависят от способа получения заготовки - колебание припуска наибольшее, следовательно, сила резания непостоянна, и точность обработки зависит от жесткости системы СПИД, кото-

рая характерна каждой схеме обработки.

Чистовое и тонкое точение по сравнению с черновой и получистовой обработкой выполняются при стабильном припуске. Особенности выполнения операции (жесткость станка, сила резания, жесткость детали и т.д.) сказываются в меньшей степени, поэтому колебание точности составляет один квалитет для чистового точения (между 6 и 7,5 квалитета).

. Таблицы, связывающие метод обработки с квалитетом точности (справочник технолога-машиностроителя А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова), оказались наиболее простыми и удобными и могут быть использованы для определения допуска на операционный размер, но только на предварительных этапах разработки ТП, ибо не гарантируют действительной величины погрешнос обработки.

В том случае, когда определена структура технологических операций, приняты решения по их технологическому оснащению, для назначения допуска необходимо использовать данные о точности, определенные не только в зависимости от способа обработки, а еще и от вида обработки, оборудования, способа обеспечения точности (В.В. Матвеев). Это позволит с необходимой достоверностью назначить допуск на операционный размер, что в большей степени будет соответствовать производственным условиям выполнения технологической операции.

Назначение оптимальной, экономически обоснованной величины производственного допуска возможно по правилам при анализе конкретной наладки, которые предложены проф. В.В. Матвеевым.

Использование справочных данных о статистической точности на разные виды обработки и правил назначения операционных допусков при анализе конкретной наладки в настоящее время является хорошей основой для технолога-проектировщика, что позволяет уже на начальной стадии проектирования определить расчетным путем необходимую точность выполняемых размеров по различным вариантам ТП. При этом допуск на операционные размеры рассчитывают после окончательного уточнения структуры операции, то есть, когда решен вопрос по выбору баз, способов обработки и установки, обеспечения точности, предварительно назначен вид оборудования или, в крайнем случае, задаются определенной жесткостью технологической системы при решении проектной задачи после назначения минимального необходимого припуска.

Учет пространственных погрешностей при определении величины операционного допуска позволяет определить действительную точность выполняемого размера при контроле. Это особенно важно при обработке деталей с высокой точностью, так как они имеют малые допуски на изготовление, поэтому погрешности формы могут стать соизмеримыми с допуском на размер.

Подход учета пространственных погрешностей при расчете величины операционного допуска у разных авторов различный. В практических целях из-за сложности нахождения конкретных величин пространственных отклонений по видам обработки для условий проектных расчетов при заполнении банка данных представляется возможным использовать упрощенный вариант учета погрешностей формы и пространственных отклонений на основе значений, установленных ГОСТами, путем расчета коэффициента "а" (по П.А. Кораблеву) как отношения погрешности формы по ГОСТу к допуску размера.

Пространственные погрешности оказалось удобным учитывать при расчете величины операционного допуска с использованием формул профессора В.В. Матвеева, при этом назначается точность выполняемого размера и погрешность геометрической

формы базовой измерительной поверхности, полученные на предшествующей операции. Такие же параметры точности обработки, как погрешности геометрической формы и взаимного расположения обрабатываемых поверхностей, получаемые на данной операции, определяются при анализе конкретной наладки и методе контроля размеров.

Расчет припусков па обработку

Одним из основных параметров, которые определяют экономичность разрабатываемого ТП, является величина припуска.

В настоящее время в машиностроении для назначения припуска на обработку используют два метода: опытно-статистический и расчетно-аналитический. При опытно-статистическом методе широко используются нормативные материалы, получаемые обобщением производственных данных передовых заводов. Этот метод имеет существенный недостаток: общие припуски назначают без учета маршрута обработки данной поверхности, а промежуточные - без учета схемы установки заготовки и погрешностей предыдущей обработки. Опытно-статистические припуски во многих случаях завышены, т.к. они ориентированы на условия обработки, при которых припуск гарантированно должен перекрыть все погрешности обработки и установки поверхности на предшествующем и данном переходе во избежание брака. Кроме того, использование таблиц готовых припусков не стимулирует технолога на анализ условий выполнения операций и изыскания путей уменьшения расхода материала.

Расчетно-аналитические методы определения припусков разрабатывались А.П. Соколовским, И.В. Плоткиныч, В.М. Кованом, усовершенствованы И.А. Ива-щенко и В.В. Матвеевым.

Эти методы дают возможность назначить минимальный припуск на обработку поверхности, необходимый для устранения погрешности обработки и дефектного слоя, полученных на предшествующем технологическом переходе, а также погрешности установки обрабатываемой заготовки, возникающей на выполняемом переходе. Это позволяет при анализе конкретной наладки выявить возможности экономии материала и снижения трудоемкости механической обработки.

Рассматривая вопрос об определении следует отметить, что существуют различные точки зрения о включении вышеперечисленных факторов в значение величины ZmlI1 (табл. 3). Так, авторы В.М. Кован, А.Г. Косилова и Р.К. Мещеряков в расчет минимального припуска включают все четыре фактора, т.е.

2тш = ^ + Ь + Р„ + Ау где 11г — высота микронеровностей, полученная на предшествующем переходе обработки данной поверхности;

Ь - шероховатость поверхности и глубина дефектного слоя, полученные на предшествующем переходе;

-суммарные отклонения расположения обрабатываемой поверхности относительно технологических баз заготовки;

Ду - погрешность установки, возникающая на выполняемом переходе.

По методике И.Б. Плоткина, В.В. Матвеева в состав Zmm включаются только первые два фактора, в этом случае минимально необходимый припуск определяется по формуле

Эти формулы справедливы для способов расчета припуска, которые предлагаются каждым автором. Второй способ определения наиболее прост при опреде-

лении припусков на основе автоматизации расчета размерных технологических цепей, так как позволяет упростить информационную базу и размерно-точностные расчеты.

Вследствие того, что отклонения формы и расположения обрабатываемой поверхности ри зависят от вида обработки, значение этих параметров могут быть определены при анализе наладки каждой конкретной операции (В.В. Матвеев).

Погрешность же установки влияет на рассеяние величины получаемого размера, поэтому данный фактор по методике И.Б. Плоткина и В.В. Матвеева учитывается при определении величины операционного допуска.

Таблица 3

Формулы для расчета припуска на обработку наружных цилиндрических поверхностей

Рассчитываемая величина припуска Литературные источники

[27; 110] [10; 45; 48; 93; 94; 101; 107]

Решение проектной задачи

Минимальный припуск 2шт, =Кг,., + Ь,-1 +Ри,_, +Ау, 2тт +Ь!-1 +Ри,., +Ау,[Ю; 48] ¿тт = +Ьм+Ри,., [«] [45;90;101;107]

Номинальный припуск гн, 2гн, =22т(П|+е1м-е!;[27] 2гн, =22т!п|+е!м+е^[113] 22н, = 22тт, +е5,+е1Ы

Максимальный припуск Zmaxt 2^тах; =22тт( + 5М +51

Средний припуск гср., ср, шт, 2 2

Решение проверочной задачи

Минимальный припуск 27 ■ =Г) • -Г) ^^мп, "т1п,.| '-'шах,

Максимальный припуск гтах, 22 щах, ~ ^тах,_1 — ^тах, 27 =Г) _ Г) ^^тах, ^тах,.! "шт.

[107] - Соколовский А.П. - 1947 г. [10] - Балакшин Б.С. - 1982 г. [93], [94] -Плоткин И.Б.- 1947 г. [48] - Маталин А.А. - 1985 г. [27]-Кован В.М.- 1953 г. [36], [113] - Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. - 1976 г.,1985 г. [45], [101] -Матвеев В.В. - 1979г., 1982 г.

В четвертой главе рассмотрены вопросы автоматизации технико-экономических расчетов при проектировании ТП. Для этих целей был разработан алгоритм технико-экономических расчетов при выборе варианта ТП. В основу алгоритма положен принцип поэтапного выбора оптимального варианта ТП на ПЭВМ, который позволяет обеспечить оперативность принимаемых решений, учесть опыт, знания, интуицию квалифицированных специалистов (технологов, нормировщиков, экономистов и др.).

Алгоритмом (рис.3) предусмотрено выполнение расчетов на следующих этапах

проектирования ТП:

1) выбор оптимального способа получения заготовки (задача 1);

2) технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации (размерный анализ, задача 3);

3) технико-нормировочные расчеты (задача 6);

4) расчеты по организации производственного процесса (задача 7);

5) экономическое обоснование выбора варианта ТП (задача 8).

Для каждого этапа расчеты оформлены в отдельную задачу, а весь комплекс расчетов - в подсистему "Технико-экономические расчеты при проектировании технологических процессов". Каждая задача может работать как локально, так и в подсистеме, то есть она имеет свой вход и выход, определение направления решения после ее завершения, возможность формирования промежуточных выходных файлов информации. При работе их в подсистеме предусмотрен логический переход от одной задачи к другой, а также возможность выхода любой задачи из подсистемы с оформлением результатов расчета в промежуточные файлы информации и машинограммы с выходными документами.

Рис. 3. Укрупненная блок-схема алгоритма подсистемы "Технико-экономические расчеты при проектировании технологических процессов"

Автоматизация технико-экономических расчетов при выборе варианта ТП позволяет значительно уменьшить их трудоемкость, обеспечить заданную точность и достоверность, а также сократить сроки и повысить качество технологической подго-

товки производства, определить вариант ТП с наилучшими технико-экономическими показателями.

При проектировании ТП изготовления детали технологом анализируется несколько методов получения заготовки, если чертежом детали уже не определяется ее способ получения. Необходимо выбрать наиболее рациональную заготовку, т.е. такую, которая обеспечивала бы необходимые механические свойства детали, наибольший коэффициент использования материала и наименьшую себестоимость изготовления детали. Для решения этой задачи были разработаны алгоритмы и программа выбора способа получения заготовки.

Согласно схеме (рис. 4), выбор заготовки осуществляется в следующей последовательности.

На первом этапе выбираются технологически возможные варианты изготовления заготовки (рис.4, блок 2) и осуществляются в два приема. Сначала предварительный выбор заготовки производится технологом на основании своего опыта работы и справочных (табличных) данных, характеризующих основные способы получения заготовок. Затем производится проверка соответствия характеристик предложенного технологом вида заготовки (или нескольких заготовок) характеристикам детали. Производится проверка соответствия способа получения заготовки по марке материала, массе, допустимым размерам согласно технологическим возможностям каждого способа получения заготовки.

Далее в работе дано общее описание подсистемы «Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации».

Качество изделий, затраты на их освоение, изготовление и эксплуатацию определяются, в первую очередь, как это было показано в главе 1, на наших предприятиях субъективно, за счет экспертной оценки разработанной документации руководителями конструкторско - технологических служб предприятий, что в большей степени зависит от наличия на предприятии нужных специалистов и их опыта работы, которых часто не хватает.

Определение технологически возможных вариантов изготовления _заготовки (ОМД, литъе, прессование из порошка)_

Выбор экономически целесообразных вариантов: по коэффициенту использования материала_

Рис. 4. Укрупненная блок-схема алгоритма выбора заготовки

С этой целью была разработана подсистема анализа качества конструкторско-технологической документации (рис.5), которая имеет следующие особенности:

1. Формирование информации для технико-экономических и размерно-точностных расчетов осуществляется с чертежей деталей, заготовок и технологических эскизов, где используется графический редактор технологического назначения.

2. Размерно-точностные расчеты и выбор варианта технологии, обеспечиваю-

щие качество деталей изделия, производятся автоматизированно на основе расчета и сравнения технико-экономических показателей.

3. Возможность использования подсистемы для технико-экономической оценки не только для ТП на детали, но и узлы и сборки изделий.

4. Подсистема имеет обратную связь. Например, при анализе конструкторско-технологической документации выяснилось, что выбранная технологическая система не обеспечивает точности или режимов обработки. В данном случае может быть переформирована нормативно-справочная база, исходные данные. Затем вновь выполняются все задачи подсистемы и по результатам расчетов вносятся изменения в тех-

Рис. 5. Блок-схема алгоритма подсистемы "Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации"

Тем самым учитываются конкретные организационно-технические условия производства, изменяющиеся во времени, для обеспечения необходимых требований по качеству деталей и изделия в целом.

Подсистема является развитием известной задачи "Расчет технологических операционных размерных цепей", разработанная в Челябинском политехническом институте, которая имеет положительные качества: например, позволяет в автомати-

ческом режиме вести расчеты технологических размерных цепей по всему процессу одного или нескольких вариантов технологии. Но есть и существенный недостаток -это отсутствие информационной базы, что затрудняет расчеты и контроль вновь спроектированных ТП и не позволяет использовать прошлый опыт проектирования.

Подсистема "Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации" выполнена на основании алгоритма технико-экономических расчетов при проектировании технологий (рис. 3) с учетом вышеназванного недостатка.

Разработанный ранее В.М. Кованом расчетно-аналитический метод определения точности технологических операций на большинстве наших предприятий не используется в полной мере из-за большой сложности и трудоемкости ручных расчетов, а также отсутствия всей полноты информации о технологических системах.

Сейчас, когда появилась возможность автоматизации технологических расчетов, расчетно-аналитический метод должен найти широкое применение при условии создания полной и достоверной информационной базы о технологических системах. Информационная база должна включать в себя все необходимые нормативно-справочные данные, отражающие состояние технологической системы для конкретных производственных условий.

В данной работе разработана информационная база (рис.6) для этапа технологического проектирования, когда создается маршрут обработки, и на основе размер-

ного анализа ведутся размерно-точностные и технико-экономические оптимизационные расчеты.

Информационная база "Технолог" позволяет значительно сократить время на поиск необходимой информации, увеличить объем расчетов, связанных с выбором оптимального варианта технологии на этапе размерного анализа, повысить точность и достоверность технологических расчетов, дает возможность применения результатов расчета в таких подсистемах, как АСУП, АСТПП, АСПР и других, для определения технологических или иных показателей хозяйственной деятельности предприятия.

Автоматизация расчета операционных допусков

Одной из основных задач технологического проектирования является определение оптимальных допусков на операционные размеры, форму и расположение поверхностей в технологических операциях. В качестве исходной информации для автоматизации расчета допусков в работе используются следующие данные: способ обработки (СО); способ установки (СУ); способ обеспечения точности (СТ); способ расчета допуска (СД); схема базирования (СБ); модель и инвентарный номер оборудования (если они известны); номинальный размер Аном или интервал размера. Допуск на операционный размер может быть назначен технологом или определен программным путем. Способ определения допуска указывается в исходных данных для расчета. Алгоритмом предусмотрено назначение составляющих и расчет допусков на все операционные размеры (длинновые или диаметральные), на которые в исходных данных не заданы отклонения, в зависимости от способа обработки и способа обеспечения точности размера, по формулам, предложенным профессором В.В. Матвеевым (рис. 7). Алгоритмом задачи предусмотрена работа в двух режимах. Первый режим предполагает назначение допуска в диалоге с технологом, а второй - полный автоматический расчет допуска. Кроме этого, в алгоритме заложена и такая возможность, как предварительное назначение допуска на технологические размеры при разработке маршрута обработки и окончательный расчет допуска при проектировании операционной технологии.

Данная задача позволяет не только автоматизировать расчет допуска на операционный размер, но в диалоге выявить и учесть все составляющие допуска, что сокращает трудоемкость расчетов и повышает достоверность их определения.

Расчет величины погрешности установки при механической обработке детали довольно трудоемкий процесс, который в данной работе также был автоматизирован. Были разработаны алгоритмы и программы расчета погрешности базирования, закрепления и установок. Исходные данные для расчета вводятся посредством диалога пользователя с ЭВМ. Результаты расчета выводятся на экран дисплея.

Расчет минимального припуска

Режим выполняется автономно или в подсистеме "Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации" при решении проектной задачи или при переводе проверочной задачи в проектную. Минимальный припуск 2шш на операцию определяется в зависимости от способа обработки.

Подготовка исходных данных для размерных расчетов

Алгоритмом подсистемы "Технико-экономический анализ качества конструк-торско-технологической документации" предусмотрено два варианта подготовки исходных данных для размерно-точностных расчетов. Первый вариант предполагает формирование и ввод исходных данных в режиме диалога. По второму варианту подготовка исходной информации осуществляется с чертежа детали, заготовки и операционных эскизов с использованием технологического графического редактора и про-

граммного комплекса для формирования общего файла размерных связей.

Ввод исходной информации в режиме диалога

Все исходные данные для расчета размерных технологических цепей и анализа результатов расчета вводятся с клавиатуры в режиме диалога "ЭВМ-технолог" при заполнении таблицы исходных данных на экране терминала по методике, разработанной в Челябинском политехническом институте доцентом Зайончиком Л.Л.

Рис 7. Укрупненная блок-схема расчета допуска на операционный размер

Формирование исходных данных с использованием средств графики

С этой целью был разработан простой технологический редактор "MAKEPIC" для создания иллюстраций ТП (операционных эскизов). В этом редакторе технолог свободно рисует эскизы и не заботится о размерах и их точности. Но это относится к первому этапу его работы.

Если технолог хочет провести размерный анализ, то он может дополнительно "образмерить" уже подготовленные эскизы, задав нужные (и только их) номиналы и точность. Поскольку в общем случае заготовка на технологических эскизах по операциям занимает различное положение относи гелыю осей координа г чертежа детали, то

появилась необходимость фиксировать размерные связи на технологических эскизах относительно координатных направлений и размеров чертежа детали.

Таким образом, в отличие от существующих методов, было реализовано новое описание геометрии: наложение на неточный эскиз точных размеров. Такой подход формирования графики в технологическом проектировании обеспечивает простой ввод чертежей, с одной стороны, и задание только необходимого минимума размеров, но зато с исчерпывающими характерисликами, с другой.

Подготовка данных о размерных связях с использованием технологического редактора "MAKEPIC" производится на экране монитора в следующей последовательности:

1. Ввод чертежа детали. На этом этапе пользователь (технолог) вводит чертеж, применяя редактор "MAKEPIC". Редактор прост в использовании, обладает высокой компактностью графического векторного формата, имеет встроенные готовые графические технологические элементы (блоки). Если чертеж подготовлен ранее конструктором в редакторе «AutoCAD» или «АДЕМ», имеется возможность импорта в формат «MAKEPIC». В процессе вычерчивания на мониторе нет необходимости соблюдать размеры. Выполнять чертежи можно методом «эскизирования».

2. Ввод чертежа заготовки. Чертеж заготовки формируется на экране с использованием уже введенной графической информации о детали;

3. Ввод операционных эскизов. Производится аналогично вводу чертежей.

После ввода чертежей и технологических эскизов возможен их .оперативный

просмотр в разнообразных режимах (по отдельности каждый, в комплексе "текущий эскиз - заготовка - деталь", уменьшенное изображение в виде слайда, а также их вывод на принтер). Практически после выполнения этапа 3 подготовлен комплект эскизов для оформления документации на ТП. Технолог может ограничиться этим, не выполняя последующие этапы. Таким образом, система не навязывает технологу лишней работы по вводу точных размерных связей, если это ему не требуется.

Введенная графическая информация последовательно (чертежи и эскизы по отдельности) обрабатывается специальной программой, с помощью которой идет подготовка списка размерных связей по выбранным координатным направлениям для размерного расчета. Последовательное продвижение по чертежам ведет программа-менеджер. Она же загружает по необходимости редактор "MAKEPIC", визуализаторы графики и программу подготовки размерных связей.

После пооперационной подготовки списка размерных связей производится автоматическое слияние по программе данных о размерных связях детали, заготовки и операционных эскизах по каждому координатному направлению в единый файл, готовый для проведения размерных расчетов.

Алгоритм анализа результатов расчета

Анализ результатов расчета размерных технологических цепей производится в зависимости от вида решаемой задачи. Алгоритмом предусмотрен анализ результатов расчета проектной и проверочной технологических задач.

При решении проверочной технологической задачи производится анализ результатов в двух вариантах:

1) анализ результатов, которые получены непосредственно при решении проверочной задачи;

2) анализ результатов, полученных в проверочной задаче, в сравнении с результатами задачи, автоматически переведенной в проектную, при неизменном маршруте обработки.

Анализ величин допусков операционных размеров и заготовок

Допуск на размер, указанный в исходных данных 50П, сравнивается с рассчитанным программным путем на основании массива данных по видам обработки о статистической точности Если 50„ < 5„„, то это значит, что допуск на обработку задан меньше, чем статистическая точность для данного способа обработки, а это нежелательно, так как ведет к увеличению трудоемкости и себестоимости обработки. Поэтому есть смысл увеличить допуск 50„ до расчетного допуска 5„р или до 5пр та!< (бпр max - максимальное значение допуска, рассчитанное при максимальной статистической точности обработки шст тах), но это можно делать только в том случае, если операция является не окончательной. Это позволит уменьшить трудоемкость и себестоимость обработки. Если 5пр < Son, то это говорит о том, что допуск на обработку задан шире, чем допуск, определенный по статистической точности. Сам этот факт положительный, но увеличение допуска за пределы максимальной статистической точности ведет к росту затрат на материал, так как при этом значительно увеличивается припуск на обработку. Должно соблюдаться условие

^пр шах'

При анализе величин допусков на экране дисплея выдается информация о размерах, допуски которых не соответствуют расчетным:

"НА ОПЕРАЦИЯХ (номера операций, на которых есть несоответствие допусков)";

"ДОПУСКИ НА РАЗМЕРЫ (номиналы размеров) РЕКОМЕНДУЕТСЯ ВЗЯТЬ

РАВНЫМИ РАСЧЕТНЫМ";

"НОМЕР (размеры в исходных данных)";

"НОМЕР (размеры с рассчитанными отклонениями)".

Анализ припусков

При отсутствии ошибки кодирования припуска анализируются величины припусков гт!„ И 2-^оц. Если Zm¡n И Zmax отрицательны, то это значит, что при обработке на данной операции припуск отсутствует, то есть на обрабатываемой поверхности сохраняется шероховатость предыдущей операции, кроме этого получить заданные операционные размеры не представляется возможным. При подобной ситуации на окончательной операции возможен брак. Если Етщ>0, то он сравнивается с ^штпр (^тшпр" припуск, рассчитанный программным путем). Если Zm¡„<Zm¡n^ , то

это говорит о том, что заданная шероховатость поверхности на некоторых деталях не будет получена. Если , то возможен перерасход материа-

,

ла, что ведет к увеличению трудоемкости и себестоимости обработки. Поэтому по

возможности необходимо, чтобы

пр

,чпр

При анализе величин припусков на экран дисплея выдается информация об

операциях, на которых Zmio<Z : , Zm,„, Zma4<0, а также Zmax>Z

пр

-maxnp . Информация

выводится в следующем виде:

"ОПЕРАЦИЯ(ИИ)..................НЕ ОБЕСПЕЧЕНА(Ы) ПРИПУСКОМ

гт;„<0".

НА ОПЕРАЦИЯХ(ИИ)..................ВОЗМОЖЕН ПЕРЕРАСХОД

УВЕЛИЧЕНИЕ ТРУДОЕМКОСТИ И СЕБЕСТОИМОСТИ

'пр

МАТЕРИАЛА. ОБРАБОТКИ

Экономическая оценка вариантов технологических процессов на основе оптимизации размерно-точностных связей

В работе рассмотрены вопросы технологического обеспечения технических условий на изготовление и экономичности их выполнения. В основу положены размерные расчеты технологических цепей, результаты которых используются в качестве исходных данных для определения экономических показателей ТП.

Это позволяет вести оценку вариантов ТП и выбор из них наиболее эффективного на предварительном этапе проектирования - размерном анализе, что имеет очень большое значение, поскольку уже на этом этапе можно определить, каковы будут затраты при условии выполнения всех технических требований на изготовление детали.

При этом оцениваются варианты ТП, которые могут отличаться: типом заготовки; маршрутом обработки; построением операций; способом установки заготовки; способом обеспечения точности и простановкой размеров. По выбранному критерию оптимальности определяется вариант ТП, позволяющий обеспечить минимальные затраты при подготовке производства и непосредственно в сфере производства, гарантируя при этом стабильное выполнение технических условий на изготовление. Критериями оптимальности, характеризующими ТП, могут быть: объем снимаемой стружки; материалоемкость; трудоемкость и себестоимость обработки.

Алгоритмом (рис.8) предусмотрено выполнение технико-экономической оценки проектируемого ТП механической обработки деталей в два этапа. Первоначально выполняется предварительная оценка, а затем полное экономическое обоснование и выявление наиболее эффективного варианта ТП.

Определение степени проработки технологического процесса

*

Формирование исходных данных для расчета размерных технологических цепей

Расчет размерных технологических цепей

V

Экономическая оценка проектируемых технологий: 1-й этап - предварительная оценка; 2-й этап - полное экономическое обоснование

Рис. 8. Укрупненная блок-схема алгоритма экономической оценки ТП на основе размерно-точностных расчетов

Предварительная экономическая оценка вариантов технологических процессов

Предварительная оценка вариантов ТП проводится на основании расчета, сравнения и анализа трудоемкости и технологической себестоимости обработки, определяемых по нормативам минутного съема материала, удельной трудоемкости, удельной технологической себестоимости. Выбор этих показателей не случаен. Для оценки вариантов ТП по трудоемкости и себестоимости уже на этапе создания маршрутов обработки в виде размерно-точностных схем и их размерного анализа, которые бы чутко реагировали на любые изменения технологических факторов, характерных для

того или иного способа обработки (состояние технологической системы, точностные параметры обработки, неравномерность припуска и др.). Они должны быть составной частью критериев для полной экономической оценки вариантов ТП, в то же время были бы просты в расчетах и обеспечивали бы оптимальный выбор варианта обработки при дальнейших уточненных расчетах.

Основой для расчета экономических показателей ТП обработки резанием может служить объем снимаемой стружки Усн, поскольку он в наибольшей степени отражает процесс обработки. Для определения Усн используются формулы объема геометрических тел.

Полная экономическая оценка вариантов технологических процессов

Варианты (или один) ТП, прошедшие предварительную оценку и нормирование операций, подлежат полной экономической оценке. Полная экономическая оценка заключается в расчете, сравнении и анализе технико-экономических показателей ТП, которые могут носить частный и общий характер. Первоначально рассчитываются частные показатели экономического эффекта, а затем на их основе определяются общие технико-экономические показатели от применения оптимального варианта технологии. Частные показатели выражают величину экономии на отдельных элементах затрат общественного труда. К числу их относятся: трудоемкость и себестоимость продукции; материалоемкость; энергоемкость; потребность в оборудовании и производственных площадях. Эти показатели являются экономическими, так как в конечном счете они выражают изменение (экономию или перерасход) части общественного труда, получаемое в случае применения лучших способов обработки деталей. Любой из этих показателей может быть критерием выбора.

К общим экономическим показателям, используемым при сравнении вариантов ТП, относятся: издержки предприятия; капитальные вложения в средства предприятия; приведенные хозрасчетные затраты.

Выбор оптимального варианта ТП производится на основе расчета одного или нескольких из указанных общих показателей. Расчет экономичности по 1-му и 2-му показателям недостаточен для полной и верной характеристики сравниваемой хозрасчетной эффективности вариантов новых технологий. Поэтому определение варианта ТП на основе минимума приведенных хозрасчетных затрат предприятия является самым универсальным методом сравнения. Затраты в полной мере могут быть учтены лишь при комплексной оценке общих расходов - текущих (себестоимости) и единовременных (капитальных вложений), приведенных к единой размерности в соответствии с нормативом эффективности.

Исходными данными (ИД) для полной экономической оценки вариантов ТП являются: норма штучно-калькуляционного времени, рассчитанная для каждого перехода и операции в целом, и нормативы затрат, определенные для каждого металлорежущего станка; расход и стоимость материала; стоимость отходов (стружки); паспортные данные оборудования. Укрупненная блок-схема полной экономической оценки вариантов ТП приведена на рис. 9.

В пятой главе описано практическое применение комплексного технико-экономического анализа документации изделий

промышленных предприятий.

Комплексный технико-экономический анализ конструкторско-технологической документации проводился с использованием методики размерного анализа, вероятностно-статистического анализа точности обработки, методики и правил технологичной простановки размеров на чертежах деталей, описанных в главе 2, методики технико-

экономического обоснования вариантов технологий на этапах их проектирования (гл. IV).

Рис.9. Укрупненная блок-схема полной экономической оценки вариантов ТП

Комплексный технико-экономический анализ технологии обработки корпуса подшипника КП-1 (контрольный пример)

В результате комплексного анализа имеющегося варианта ТП изготовления корпуса подшипника было создано еще три варианта, которые практически осуществимы и обеспечивают выполнение детали в полном соответствии с техническими требованиями чертежа (гл. II).

Выбор оптимального из них осуществлялся на основе расчета, сравнения и анализа технико-экономических показателей, принятых в качестве критериев оптимальности.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 4. Сравнение ведется по критерию оптимальности - приведенные затраты, так как в проектных вариантах ТП предполагается использовать новое технологическое оборудование (токарный многошпиндельный полуавтомат и расточный станок).

Технико-экономическая оценка четырех вариантов технологического процесса изготовления корпуса подшипника выполнялась в соответствии с алгоритмом, представленным на рис. 8. Результаты расчета показателей приведены в табл.5.

Из таблицы 5 видно, что наилучшим является четвертый вариант.

Автоматизация технико-экономических расчетов позволяет значительно сократить время, повысить точность и достоверность расчетов, рассчитывать и сравнивать критерии оптимизации при выборе оптимального варианта технологии для конкретных условий производства.

Использование методики определения оптимальных ТП механической обработки на основе автоматизированного сравнения экономических критериев оптимальности, рассчитанных по результатам анализа вариантов конструкторско-

технологических размерно-точностных связей, технологичной простановки размеров,

Таблица 4

Исходные данные для выбора оптимального варианта технологии_

№ п/п Реквизит Значение реквизита по вариантам

1 (базовый) 11 Ш IV

1 • Шифр детали КП-1

2 Годовая программа 100000

3 Тип производства массовый

4 Метод расчета технологической себестоимости нормативный по элементам затрат

5 Критерий оптимальности приведенные затраты

6 Вес детали, кг 1,51

7 Вид заготовки литье в кокиль

8 Вес заготовки, кг 2,49 2,36 2,42 2,34

9 Число отличающихся операций в технологическом процессе 3 2 2 2

10 Номера операций Норма штучного времени, мин 005 2,86 005 1,42 005 1,42 005 1,42

010 1,47 010 1,28 010 0,8 010 0,8

015 0,8 015 0,8 015 0,8 015 0,8

Примечания: 1. Значения реквизитов с 1-го по 7-й приняты для всех вариантов одни и те же. 2. Первый вариант взят в качестве базового.

более производительного оборудования, позволило практически при неизменном технологическом маршруте уменьшить объем снимаемой стружки в 1,8, трудоемкость в 1,4 и себестоимость обработки в 1,27 раза.

Таблица 5

Технико-экономическая оценка вариантов ТП изготовления корпуса подшипника

Критерии оценки Варианты ТП

I II III IV

Объем снимаемой стружки, см3 138,46 108,47 124,27 76,81

Трудоемкость (основное время), мин 0,77 0,48 0,74 0,47

Трудоемкость (штучное время), мин 8,09 5,85 8,06 5,83

Себестоимость (полная), руб. 6402 5067 6418 5036

Приведенные затраты, руб. 6975 5515 7700 5448

Комплексный анализ конструкторско-технологической документации на детали картера мотоцикла Иж-Планета 5

Проводился комплексный анализ чертежей и ТП изготовления деталей картера ИжП4-1-6 (правая половина), Иж Ш-209-2 (левая половина), ИжШ-213-3 (крышка коробки передач) в следующих направлениях:

1) анализ простановки размеров на чертежах деталей;

2) размерный анализ технологий изготовления деталей картера;

3) размерный анализ технологии обработки деталей картера в сборе;

4) анализ формирования расположения осей и межцентровых размеров семи основных отверстий картера и 13 крепежных отверстий;

5) статистический анализ наиболее неблагоприятных операций по браку;

6) статистический анализ точности обеспечения межцентровых расстояний.*

Комплексный анализ чертежей деталей картера и их сборки позволил установить, что к выполнению основных рабочих поверхностей предъявляются высокие требования по точности, пространственным погрешностям и шероховатости поверхностей. Так, семь отверстий под подшипники валиков коробки скоростей должны быть выполнены с допуском 0,02 мм, их несоосность в пределах 0,015 мм и шероховатость , неплоскостность торцевых поверхностей 0,05 мм. Эти

требования должны быть обеспечены технологическими процессами.

Решение проверочных задач размерного анализа действующих ТП изготовления деталей картера и обработки в сборе позволили выявить, что из-за неоднозначной и нетехнологичной простановки координатных размеров крепежных отверстий при соединении деталей в сборку возможна несоосность основных отверстий на величину, превышающую требования чертежей. Точность координатных размеров основных отверстий по требованию чертежа не обеспечивается действующей технологией даже при совместной расточке деталей картера в сборе.

Решение проектных задач размерного анализа, использование методики технологичной простановки размеров от выбранных баз позволили сделать следующие предложения по совершенствованию конструкторско-технологической документации деталей картера:

1. Изменить простановку размеров - координат основных крепежных отверстий на трех совместно работающих в сборке деталях так, чтобы совместить конструкторские, технологические и измерительные базы и обеспечить собираемость деталей картера с наименьшей погрешностью.

2. Обработку деталей картера рассматривать как единый ТП по обеспечению функциональных требований, предъявляемых к изделию. С этой целью обработку левой половины картера и правой совместно с крышкой коробки передач производить от одних технологических баз, двух отверстий 012+0'0'27 по всем ТП, в том числе и совместную окончательную расточку.

3. Сборку правой половины картера и крышки коробки передач производить раньше и отдельно от левой половины картера, рассматривая их как идентичные детали, имеющие зеркальное отображение.

4. Механическую обработку левой половины картера и сборку правой половины и крышки коробки передач производить окончательно, не собирая их, а обрабатывать одновременно от одних технологических баз - двух отверстий на приспособлении, позволяющем закрепить эти детали на одни и те же базовые штыри с двух сторон на вертикальную плиту приспособления.

5. Окончательную расточку 7 основных отверстий производить от одних установочных технологических баз двух отверстий , от которых выставлены

конструкторские координатные размеры; тем самым будет достигнуто совмещение конструкторских, измерительных и технологических баз, позволяющее выполнять основные конструкторские размеры непосредственно на операциях (в отличие от действующей технологии, где конструкторские размеры формируются в результате выполнения других технологических размеров).

'Примечание. В связи с техническими трудностями представления в диссертации и в автореферате рабочих чертежей деталей картера и технологических процессов, всего объема их анализа ниже рассмотрим только некоторые фрагменты комплексного анализа размерных схем конструктор-ско-технологической документации.

Таким образом, по всем трем технологическим процессам обработка будет производиться от одних технологических баз, а два отверстия сохраняются

как базы для окончательной сборки (в отличие от действующей технологии, где эти отверстия деформируются соединительными втулками при предварительной сборке под механическую обработку). Это позволило значительно уменьшить погрешности механической обработки и сборки деталей картера без применения более точного оборудования.

Реализация вышепредложенных мероприятий позволила стабилизировать технологии по обеспечению технических условий на изготовление, уменьшить погрешности изготовления деталей картера и сборки, уменьшить операционные припуски, сократить расход металла (за счет пересчета размеров заготовок), уменьшить трудоемкость обработки примерно на 20% за счет сокращения двух операций на детали ИЖ П1-209-2 и одной на ИЖ П4-1-6, одной из четырех операций при окончательной расточке отверстий в сборе и более рационального маршрута обработки всех трех деталей.

Комплексный анализ рабочих чертежей и технологических процессов изготовления деталей подшипника 180306

Подшипник шариковый радиальный однорядный с двумя уплотнениями 180306 является изделием повышенной грузоподъемности, который ставится на полуоси заднего моста легковых автомобилей типа "Москвич", "Жигули" и "Иж" всех модификаций, а также в коробки скоростей грузовых автомобилей "Камаз".

Анализ чертежей изделия

Сборочный чертеж - 180306 АС17.СБ, 180306 А.01 - кольцо наружное, 180306 А.02 - кольцо внутреннее выполнены отделом главного конструктора АО "Ижевский подшипниковый завод" согласно требованиям стандартов ЕСКД, техническим требованиям ГОСТ 520-89: класс точности 0, непостоянство диаметра дорожки качения определено по РТМ 37.006.450-86, основные размеры определены по РТМ 37.006.36882.

Основные технические требования сборочного чертежа

Радиальное биение наружного кольца по относительно отверстия

внутреннего кольца

Радиальное биение отверстия внутреннего кольца относительно наружного кольца - 0,013 мм.

Осевое биение торца наружного кольца относительно торца внутреннего кольца - 0,04 мм.

Осевое биение внутреннего кольца относительно торца наружного кольца при контроле на оправке - не более 0,04 мм; при контроле без оправки - не более 0,024 мм.

Положение дорожки качения по требованиям сборочного чертежа

Осевое биение наружного и внутреннего колец относительно базовых торцов в сборке есть суммарная погрешность положения дорожек качения наружного и внутреннего колец, величины радиального зазора, отклонения от симметричности положения дорожек качения относительно торцов, непостоянства диаметра дорожек качения и непостоянства диаметров шариков. Осевое биение торцов колец подшипника в сборке по техническим требованиям сборочного чертежа 180306АС17.С6 не должно превышать 0,04 мм при контроле на оправке.

Выполненные расчеты симметричности положения вертикальной оси шариков в дорожках качения относительно базовых торцов (рис. 10) показали, что задание оси дорожки качения координатным размером 9,5+0,04 от одного базового торца на чертежах наружного и внутреннего колец не обеспечивает симметричности ее расположения относительно торцов подшипника.

Ось Ось

кольца дорожки

10 50 60 100

Заготовка после токарного автомата Внутр. кольцо 19,25±0,08

щ 0+0.05,.

Наруж. кольцо 19,25±0,08

т 0+0,0^,

Действующий технологический процесс Внутр. кольцо ю+0.01 в 1 -0.03 9,5.0.03

[5,1

Наруж. кольцо ■ д+0.0! ч 1у-0.03

[5,1 9,5.о.о4

На чертежах деталей Внутр. кольцо 19-0,12

[5ч] 9,5±0,04

Наруж. кольцо 19.0,,2

[5ч] 9,5±0,04 ««-

На сборочном чертеже 19л ,2

[ад 0±0,04 9,5-0,06

Рис. 10. Размерная схема положения дорожки качения

Анализ положения дорожки качения в результате формирования ее по действующему технологическому процессу

Проверочные размерные расчеты показали, что действующая технология обеспечивает положение дорожки качения относительно базового торца на внутреннем кольце. На наружном кольце возможен брак на отдельных кольцах по положению дорожки качения, т.к. поле допуска по технологии шире допустимого отклонения симметричности положения дорожки по чертежу на наружное кольцо на 0,02 мм.

Анализ данных о браке наружного и внутреннего колец подшипника 180306

Проводился анализ наличия брака в цехах по данным отчетов о поступлении брака в изолятор.

Наибольшее количество брака - на желобошлифовальных и полировальных (суперфинишных) операциях. Доля брака на данных операциях к общему количеству брака по механическому цеху составила за 1 год на наружном кольце 57.3%, на внутреннем - 25,3%, в 1-м квартале следующего года эти цифры возросли до 83,8 и 37,4%. Проверочные размерные расчеты анализа ТГТ почтпер^ни бр-»--» в це-

кольца на операции 095 при получении окончательного размера 072_о,он не хватает припуска, что может привести к браку. По данным о браке за февраль 1996 г. списано 804 кольпа по этому размеру.

Размерный анализ технологии получения внутреннего кольца показал, что на операции 120, внутришлифовальной, возможен брак, который составил за 1-й квартал 1996 г. 22,8% от общего количества брака. На операции 130, полировальной (суперфинишной), по данным расчета технологических цепей недостаточный припуск при шлифовании дорожки качения при выполнении размера 064,303+0,025, что выражается в 41,6% от общего брака в цехе по данному кольцу. Потери от брака на шлифо-вально-суперфинишных операциях на подшипнике 180306 показаны в табл.6 (цены 1996 г.).

Таблица 6

Потери от брака на шлифовальных операциях за первое полугодие 1996 г., руб.

Январь Февраль Март Апрель Май Июнь

742320 2920458 345217 1366983 259459 1083895

Статистический анализ точности и стабильности обработки по операциям технологических процессов колец подшипника 180306

Статистический анализ точности выполнения операций ТП изготовления колец подшипника 180306 проводился в целях выявления причин брака, установления соответствия выполняемых размеров и размеров по технологии, определения величины деформаций размеров заготовок после термической обработки и формирования положения дорожки качения по операциям.

Проводили статистическую обработку данных замеров, полученных на операциях механической обработки, определяли наличие в ТП грубых нарушений или систематических погрешностей, влияющих на точность обработки. Величину поля рассеяния - основного показателя качества механической обработки, соотношение между полем рассеяния и допуском (коэффициент точности), допустимый и фактический коэффициенты настроенности, вероятный процент исправимого и неисправимого брака подсчитывали по известным формулам автоматизированно по специально разработанной программе.

Предложения по совершенствованию копструкторско-технологической документации на подшипник 180306

Комплексный анализ чертежей 180306А.01 и 180306А.02 наружного и внутреннего колец и ТП их изготовления, проведенный с использованием методик размерного анализа, статистической обработки точности выполняемых операционных размеров, данных о браке цехов предприятия, позволил выявить недоработки конст-рукторско-технологической документации и наметить пути их устранения, разработать проектные варианты технологии, стабильно обеспечивающие качество, снижение материалоемкости и трудоемкости.

Анализ простановки размеров, технических требований на изготовление в рабочих чертежах внутреннего и наружного колец подшипника, его назначения в подшипниковых узлах машин позволил выявить нетехнологичное задание осевого положения дорожки качения по ширине колец размером 9,5+0,04 от одного базового торца. При общей ширине колец 19_<ш задание положения дорожки качения координирующим размером 9,5±0,04 от одного торца уже в рабочих чертежах определяет несимметричное ее-положение относительно торцов колец. На практике при сборке в

подшипниковый узел не определяют базовый торец подшипника. Торцы колец при их изготовлении обрабатываются на высокопроизводительном торцешлифовальном станке (шлифуются оба торца одновременно) без ориентации заготовок на базовый торец (торцы обезличены). Поэтому было предложено определить в рабочих чертежах осевое положение дорожки качения по ширине кольца размером не 9,5+0,04 от одного торца, а симметричностью относительно т о

0,04

с тем же допуском. Тем самым было найдено технологичное решение задания на чертежах и выполнения положения дорожки качения на внутреннем и наружном кольцах, обеспечение требований сборочного чертежа осевого биения торцов колец в сборке. Это было отражено в рабочих чертежах на кольца, где осевое положение дорожки качения было

Таким образом,

Т 0,04

задано допуском на несимметричность в пределах появилась возможность совершенствования действующей технологии.

Размерный анализ проектных вариантов токарно-автоматных и шлифовально-полировальных операций на внутреннее и наружное кольца позволил составить ТП, где размеры токарно-автоматной заготовки уменьшились в среднем на 0,05 мм. Надо отметить, что технологичная простановка размеров на чертежах колец и технологических эскизах по операциям технологии их изготовления позволила не только уменьшить общие припуски на обработку, но и более равномерно их распределить по операциям при положительном минимальном значении.

Данные размерного и статистического анализа точности выполняемых размеров на бесцентровошлифовальных станках показали, что эти операции не благополучны по браку, часты переналадки и контроль. На операциях в цехе при шлифовании наружного размера колец с допуском 0,02 мм по технологии он не выполняется, а устанавливается размер с допуском 0,036, что позволяет настраивать станки на минимальный предельный размер и вести шлифование с наименьшим числом поднастроек. Размеры с точностью выполнения 0,036 мм и плюсовым отклонением были приняты для проектного варианта технологии.

На операции 075 - торцешлифовальной в действующей технологии выставлен очень жесткий допуск 0,02 мм на размер 19 -¡¡-^ , что связано с обеспечением выполнения размера чертежа - координаты осевого положения дорожки качения. Как показал статистический анализ точности обработки, этот жесткий допуск не обеспечивается оборудованием, поэтому на данной операции наибольшее количество брака по действующей технологии. С простановкой несимметричности в пределах

0,04

удалось технологично задать положение дорожки качения относительно размера 19_о.об, увеличить допуск на него в три раза, что значительно сокращает трудоемкость изготовления (уменьшается число переналадок, измерений и т.п.) и брак на данной операции при обеспечении технических требований рабочих чертежей осевого положения дорожки качения.

Таким образом, комплексный анализ коиструкторско-технологической документации на подшипник 180306 позволил более технологично задать положение до-

рожки стью

качения вместо координатного размера 9,5+0,04 от одного торца симметрично-

0,04

с тем же допуском. Это уменьшает погрешности обработки (короче технологические цепочки), что позволило уменьшить на 0.05 мм припуски по основным обрабатываемым поверхностям на шлифовальных операциях после термической обработки. Изготовление опытных партий 590 шт. наружных колец и 650 шт. внутренних показало, что можно значительно сократить брак. Так, из 590 шт. наружных колец и 650 шт. внутренних были забракованы только 2 кольца по ширине и два

кольца по положению дорожки качения. При этом за счет уменьшения припусков уменьшается трудоемкость изготовления на 4,1%, сокращаются затраты на шлифовальные круги на 12% и их расход на 17,9%, уменьшаются затраты на электроэнергию. Обший экономический эффект на годовую программу 2000 г. на подшипники 180306 от снижения прямых затрат на изготовление (технологическая себестоимость) без учета накладных расходов предприятия составил 11470 руб., что подтверждено актом внедрения. С учетом накладных расходов годовая экономия по предприятию только на этой серии подшипников составит 229400 руб. Выигрывает и потребитель, получая, подшипники с меньшими отклонениями по положению дорожки качения, которые будут более долговечными.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Размерный анализ многих ТП деталей изделий машиностроения, изготовляемых на предприятиях в условиях крупносерийного и массового производства, спроектированных по методике, регламентируемой стандартами ЕСТПП, показал, что большинство из них имеют недостатки в виде некорректно назначенных величин операционных допусков и припусков. Это приводит к тому, что часть технологических операций имеют припуски недостаточной величины, что не позволяет получить шероховатость обрабатываемых поверхностей надлежащего качества на настроенных станках. На других же операциях приходится снимать значительный припуск, что ведет к дополнительным затратам.

Простановка размеров на сборочных чертежах многих изделий и их узлов, чертежах деталей, заготовок и операционных эскизах такова, что образуются длинные технологические цепи и, как следствие, увеличение погрешностей обработки. Это вынуждает вводить дополнительные пригоночные операции при сборке или механическую обработку узлов в сборе для обеспечения качества изделий.

1. Обеспечение качества, технологичности и экономичности изготовления деталей изделий может быть осуществлено за счет совмещения технологического контроля рабочей конструкторской документации с началом технологической подготовки производства, с создания нескольких вариантов ТП в виде размерно-точностных схем. В результате их анализа уже на этом этапе, с точки зрения обеспечения качества изготовления, технологичности и экономичности, намечается оптимальный вариант технологии. В отличие от существующей методики технологического контроля конструкторской документации, регламентируемой стандартом ЕСКД, отработку на технологичность предлагается подтверждать размерно-точностными расчетами технологической обеспеченности выполнения ТП технических условий на изготовление.

Оптимальный вариант обработки, представленный распечаткой расчетов размерно-точностных связей чертежа детали, заготовки и технологических операционных эскизов вместе с чертежом детали должен являться в дальнейшем основой для проектирования чертежа заготовки и разработки операционной технологии.

2. Предложена методика технико-экономической оценки ТП для выбора оптимального варианта при анализе размерно-гочпосшых схем обработки. Оптимальный вариант обработки определяется по следующим критериям: сумма операций и переходов; число звеньев в размерной цепи на замыкающий размер - припуск; сумма операционных припусков, сумма допусков операционных размеров, образующих цепь на

замыкающей конструкторский размер. Экономические показатели - трудоемкость и себестоимость обработки определяются по нормативам минутного съема материала, удельной трудоемкости и удельным затратам на обработку.

3. Разработана информационная база "Технолог", включающая технологические и экономические данные, необходимые для выбора оптимальных ТП крупносерийного и массового производства и отличающаяся тем, что имеет данные для расчета погрешностей установок и закреплений заготовок. Все это позволяет автоматизировать расчет величин операционных допусков при анализе конкретной технологической наладки. Данные минутного съема материала в зависимости от подачи и скорости резания, удельная трудоемкость при съеме 100 см3 стружки и удельные затраты на обработку дают возможность определить трудоемкость и себестоимость на ранних стадиях проектирования технологических процессов, при анализе размерно-точностных схем обработки.

4. Алгоритмы и комплекс программ, предназначенные для формирования исходной информации о размерных связях с чертежей деталей, заготовок и технологических эскизов, позволяют автоматизировать трудоемкий ручной процесс кодирования обрабатываемых поверхностей при составлении и записи списка размерных связей одновременно по всем координатным направлениям, что является дальнейшим развитием автоматизации размерных расчетов.

Методика выбора оптимальных ТП на основе анализа конструкторско-технологических размерно-точностных связей при автоматизированном сравнении технико-экономических критериев оптимальности опробированы при комплексном анализе чертежей и ТП изделий предприятии Западного Урала. Так, анализ вариантов ТП изготовления детали - корпуса подшипника КП-1 (контрольный пример) позволил выбрать из четырех один по критериям оптимальности - приведенные затраты и материалоемкость, при этом достигнуто снижение трудоемкости и себестоимости изготовления на 28 и 22% соответственно по сравнению с базовым вариантом.

Комплексный анализ рабочих чертежей и ТП на детали и сборку картера мотоцикла Иж П5 позволил выявить, а затем осуществить технологичную простановку межосевых координатных размеров в рабочих чертежах деталей Иж П1-209-2, Иж П 4-1-6 и Иж П1-213-3 (были совмещены базы конструкторские, технологические и измерительные), предложить более рациональный маршрут обработки, что позволило сократить три операции на деталях картера и одну из четырех операций расточки основных базовых отверстий в сборе. Это дало возможность уменьшить трудоемкость изготовления деталей картера мотоцикла Иж П 5 примерно на 20%.

Комплексный анализ конструкторско-технологической документации на высо-конагруженный шариковый подшипник 180306, используемый в автомобилях "Жигули", "Москвич", "Иж", "Камаз", позволил откорректировать технические требования на изготовление в рабочих чертежах в целях повышения качества подшипников, уменьшить операционные припуски на шлифовальные операции после термической обработки, расширить допуск на неблагополучной по браку торцешлифовальной операции в 3 раза. Все это позволило уменьшить трудоемкость изготовления подшипников на 4,1% и снизитьрасход шлифовальныхкругов на 17,9%.

Результаты комплексного анализа технической документации на подшипник 180306 внедрены на ОАО «Ижевский подшипниковый завод», что подтверждено соответствующим актом.

Таким образом, комплексный технико-экономический анализ конструкторско-технологической документации с использованием методик определения оптимального варианта ТП на основе автоматизированного расчета и сравнения экономических критериев оптимальности, определенных по результатам анализа вариантов конст-рукторско-технологических размерно-точностных связей, технологичной простановки размеров, размерного анализа, вероятностно-статистического анализа точности выполнения технологических операций, определения экономичности вариантов ТП по этапам их проектирования позволяет в случае их использования на предприятиях экономить большие средства.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Мокрушин Ю.А., Чуракова А.А., Шамшурина А.А., Шихирин В.Н. Оптимизация рационального варианта технологического процесса на стадии проектирова-ния//Разработка и внедрение систем автоматизированного проектирования в машиностроении: Тез. докл. зональной науч.-техн. конф. Ижевск, 1983. С. 116.

2. Шамшурина АА., Мокрушин Ю.А., Чуракова А.А., Шихирин В.Н. Автоматизация выбора рационального варианта технологического процесса на стадии проек-тирования//Разработка и внедрение систем автоматизированного проектирования в машиностроении: Тез. докл. на зон. конф. Ижевск, 1983. С. 32.

3. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Технико-экономические расчеты в САПР технологических процессов/ЯТроблема разработки и внедрения гибких автоматизированных производств и систем автоматизированного проектирования в машиностроении: Тез. докл. конф. Йошкар-Ола, 1984. С. 89.

4. Мокрушин Ю.А., Шамшурина А.А. Алгоритм обоснования выбора рационального варианта технологического процесса: Библиогр. указ. ВИНИТИ. Деп. науч. работы. 1984. №10. С. 103.

5. Мокрушин Ю.А., Зуев Ю.П., Шихирин В.Н. Вопросы подготовки специалистов для технико-экономического обоснования вариантов техпроцессов механообработки в САПР//Автоматизированное проектирование механоэлектронных систем: Тез. докл. науч.-техн. конф. Устинов, 1985. С. 131.

6. Технико-экономический анализ и контроль технологических процессов: Метод. руководство/Сост. В.В. Матвеев, Ю.А. Мокрушин, А.А. Костицына; Под ред. А.В. Бородина. М.: Миноборонпром СССР, 1986.64 с.

7. Матвеев В.В., Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Автоматизация технико-экономических расчетов при оптимизации технологического процесса//Вестн. машиностроения. 1986. №4. С. 74.

8. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Оптимизация при выборе варианта технологического процесса//Автоматизированное проектирование машин, оборудования, приборов и технологических процессов в машиностроении: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конфТИМИ. Устинов, 1986. С. 126-127.

9. Костицына А.А., Мокрушин Ю.А. Технико-экономический анализ на ЭВМ - основа выбора рационального варианта технологического процесса//Современные проблемы технологии машиностроения: Тез. докл. конф./ МВТУ им. Баумана. М., 1986. С. 230.

10. Технико-экономический анализ и контроль технологических процессов: Метод. пособие/Сост. В.В. Матвеев, Ю.А Мокрушин, А.А. Костицына. Ижевск, Ижевский Дом техники НТО; УдГУ, 1987.62 с.

11. Мокрушин Ю.А., Костицына АА. Формирование качества и экономичности продукции на этапе технической подготовки производства: Тез. докл. 2-й Всесо-юз. науч. конф. по экон. пробл. стандарт, и повыш. качества продукции/НИИ стандартизации. М., 1989. С. 206-210.

12. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Научно-техническая подготовка изделий машиностроения - основа для создания технологичных систем по выпуску конкурентоспособной продукции//Организационно-экономические проблемы повышения качества технологических систем в новых условиях хозяйствования: Тез. докл. Всесоюз. конф/НИИ стандартизации. М., 1990. С.186-188.

13. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Автоматизация размерно-точностных расчетов при проектировании технологических процессов механообработки/УдГУ. Ижевск, 1990.4 с. Библиогр.: с.4 (2 назв.). Деп. в ВИНИТИ. 1991. №10. С. 76.

14. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Информационная база "Технолог'У/Вестн. машиностроения М., 1992. №12. С. 39-40.

15. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Совершенствование методики отработки на технологичность как основы экономичности изделий: Тез. докл. 1-й Унив.-акад. науч.-практ. конф./УдГУ. Ижевск, 1993. С. 202-203.

16. Костицына А.А., Мокрушин Ю.А., Иванов В.А. Выявление внутрипроизводственных резервов и повышение эффективности труда: Тез. докл. 1-й Рос. унив.-акад. науч.-практ. конф./УдГУ. Ижевск, 1993. С. 179.

17. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Экономический аспект технологического обеспечения качества//Вестн. Удм. ун-та. Спец. вып. Ижевск, 1994. С. 111-113.

18. Мокрушин Ю.А. Экономичность оптимизации технологического проекти-рования//Вестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1995. №4. С. 124-130.

19. Мокрушин Ю.А. Экономический аспект организации отработки изделий на технологичность/ЛВестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1995. №4. С. 130-134.

20. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. О назначении производственных допус-ков//Вестн. машиностроения. М., 1995. №12. С. 28-29.

21. Мокрушин Ю.А., Осетров В.Г. Технико-экономические связи производственных процессов: Тез. докл. 2-й Рос. унив.-акад. науч.-практ. конф./УдГУ. Ижевск, 1995. С. 106-107.

22. Мокрушин Ю.А., Глухова К.А., Костицына А.А. Использование статистической точности в определении операционных допусков: Автоматизированное проектирование в технологической подготовке производства. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1996. С. 55-66.

23. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. О необходимости совершенствования стандартов технической подготовки производстваШроизводственный менеджмент: проблемы теории, практики и обучения: Тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф. Ижевск, 1996. С.59-60.

24. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А., Глухова К.А. Анализ методов назначения экономичного операционного допуска при автоматизированном проектировании технологии/ЛЗестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1996. №4. С. 106-111.

25. Осетров В.Г., Мокрушин Ю.А., Шиляев Д А. Комплексное моделирование процесса сборки и расчет технико-экономических показагелей/ЛЗестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1996. №4. С. 103-106.

26. Технико-экономические связи в производственных процессах: Учеб. пособие/ Ю.А. Мокрушин, В.Г. Осетров, А.А. Костицына; Под общ. ред. Ю.А. Мокруши-на. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1996.168 с.

27. Костицына А.А., Мокрушин Ю.А. Невостребованные резервы снижения затрат на производство изделий машиностроения//Проблемы региональной экономи-ки/УдГУ. Ижевск, 1997. №1. С. 162-169.

28. Мокрушин ГО.А., Некрасов В.И., Костицына А.А. Социотехническое обеспечение качества продукции на стадии технической подготовки производства// Проблемы системного обеспечения качества продукции промышленности: Тез. докл. ме-ждунар. науч.-практ. конф./ИжГТУ. Ижевск, 1997. С. 20-21.

29. Мокрушин Ю.А., Пономарева Г.А. Выполнение и чтение чертежей деталей: Учеб. пособие/Под общ. ред. ЮА. Мокрушина. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1997. 100 с.

30. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Практика обеспечения качества и снижения трудоемкости изделий машиностроения на примере изготовления подшипни-ков//Удмуртия накануне третьего тысячелетия: Тез. докл. науч.-практ. конф. Ижевск, 1998. Ч. 1.С. 162-164.

31. Мокрушин ЮА., Костицына А.А. Проектирование и технико-экономический анализ технологических процессов: Монография / Под общ. ред Ю.А. Мокрушина. Ижевск: Изд. дом "Удмуртский университет", 2000. 313 с.

32. Мокрушин Ю.А. О совершенствовании технологической подготовки изделий машиностроения массового производства // Менеджмент: теория и практика №34, Ижевск, 2001.244-247 с.

Отпечатано с оригинал-макета заказчика

Подписано в печать 22.03.2004. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 2,5. Тираж 100 экз. Заказ № 1423.

Типография Удмуртского государственного университета 426034, Ижевск, ул. Университетская, 1, корп. 4.

№18868

РНБ Русский фонд

2005-4 15869

Введение.

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КРУПНОСЕРИЙНОГО И МАССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА.

1.1. Технико-экономические принципы построения технологических процессов крупносерийного и массового производства.

1.2. Проектирование технологического маршрута обработки.

1.3. Оптимизация технологических процессов и выбор критериев оптимальности.

1.4. Отработка на технологичность и технологический контроль конструкторской документации.

1.4.1. Отработка на технологичность изделий, проектируемых и изготовляемых на предприятии.

Постановка задачи исследования.

Глава 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРУПНОСЕРИЙНОГО И МАССОВОГО л ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ ОПТИМИЗАЦИИ РАЗМЕРНО

ТОЧНОСТНЫХ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ.

2.1. Проектирование и размерный анализ технологических процессов.

2.2. Практические основы проектирования технологических процессов механической обработки на основе анализа конструкторско-технологических размерно-точностных связей.

2.2.1. Размерный анализ действующего технологического процесса (проверочная задача, контрольный пример).

2.2.2. Проектирование и размерный анализ вариантов технологического процесса на основе оптимизации размерно-точностных связей (проектная задача, контрольный пример).

2.2.3. Расчет и анализ величин операционных размеров проектная задача, контрольный пример).

2.3. Технологичная простановка размеров на чертежах деталей.

2.3.1. Основы нанесения технологичной сетки размеров на чертежах деталей.

2.3.2. Отработка технологичной размерно-точностной характеристики детали.

В ыводы к главе 2.i.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВЕЛИЧИН ОПЕРАЦИОННЫХ ДОПУСКОВ И ПРИПУСКОВ ПРИ СОЗДАНИИ ОПТИМАЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ КРУПНОСЕРИЙНОГО И МАССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА.

3.1. Определение величины операционных допусков. 88 /

3.1.1. Технологические факторы, влияющие на точность механической обработки.

3.1.2. Определение величин операционных допусков на основе статистической точности способа обработки.

3.1.3. Правила определения величин допусков на операционные размеры.

3.1.4. Учет пространственных погрешностей при определении величины операционного допуска.

3.2. Расчет припусков на обработку.

Выводы к главе 3.

Глава 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ

РАСЧЕТОВ.

4.1. Алгоритм технико-экономических расчетов при выборе оптимального варианта технологического процесса.

4.2. Описание алгоритма выбора оптимального способа получения заготовки.

4.3. Общее описание подсистемы "Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации".

4.4. Информационная база "Технолог".

4.5. Алгоритм определения величины операционного допуска.

4.5.1. Формирование информационной базы для определения погрешности установки детали.

4.5.2. Описание справочных данных "Погрешность базирования детали".

4.5.3. Описание таблицы "Погрешность закрепления".

4.6. Расчет минимального припуска.

4.7. Подготовка исходных данных для размерных расчетов.

4.7.1. Ввод исходной информации в режиме диалога.

4.7.2. Формирование исходных данных с использованием средств графики.

4.8. Алгоритм анализа результатов расчета.

4.8.1. Анализ выполнения технологией точности замыкающих 15.1 чертежных размеров.

4.8.2. Анализ величин допусков операционных размеров 152 и заготовок.

4.8.3. Анализ расчетной величины припусков.

4.9. Результаты расчетов в подсистеме "Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации".

4.10. Экономическая оценка технологических процессов на основе оптимизации размерно-точностных связей.

4.10.1. Предварительная экономическая оценка вариантов технологических процессов.

4.10.2. Полная экономическая оценка вариантов технологических процессов.

Выводы к главе 4.

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ.

5.1. Комплексный технико-экономический анализ технологии обработки корпуса подшипника КПконтрольный пример).

5.2. Комплексный анализ конструкторско-технологической документации на детали картера ИЖ П1-209-2, ИЖ П4-1-6,

ИЖ П1-213-3 и ИЖ П4 1-2, 1-1-2 мотоцикла ИЖ-Планета-5.

5.2.1. Аиализ простановки размеров на чертежах деталей картера (ИЖ П4-1-6, ИЖ П1-209-2 и ИЖ П1-213-3).

5.2.2. Размерный анализ действующего технологического процесса ИЖ П1-209-2 (левая половина картера).

5.2.3. Анализ формирования межосевых размеров основных и крепежных отверстий деталей картера по существующей технологии (проекция по длине).

5.2.4. Размерный анализ технологии обработки деталей ИЖ П4 сб.1-2, сб. 1-1-2 (обработка деталей картера ИЖ П1-209-2, ИЖ П4-1-6, ИЖ П1-213-3 в сборе, действующая технология).

5.2.5. Совершенствование чертежей и технологий изготовления деталей картера ИЖ П1-209-2,

ИЖ П4-1-6, ИЖ П1-213-3 и ИЖ П4 сб.1-2, сб. 1-1-2.

5.2.6. Формирование межцентровых размеров при одновременной окончательной расточке деталей картера ИЖ П1-209-2, ИЖ П4-1-6 и ИЖ П1-213-3 от одних технологических баз (проектный вариант технологии).

5.3. Комплексный анализ рабочих чертежей и технологических процессов изготовления деталей подшипника 180306.

5.3.1. Анализ чертежей изделия.

5.3.2. Проверочные расчеты положения дорожки качения подшипника 180306.

5.3.3. Размерный анализ технологического процесса изготовления кольца наружного (шлифовально-суперфинишные операции).

5.3.4. Размерный анализ технологического процесса изготовления кольца внутреннего (шлифовально-суперфинишные операции).

5.3.5. Анализ данных о браке колец наружного и внутреннего подшипника 180306.

5.3.6. Статистический анализ точности и стабильности обработки по операциям технологических процессов колец подшипника 180306.

5.3.7. Предложения по совершенствованию конструкторскотехнологической документации на подшипник 180306.

Выводы к главе 5.

Низкое качество многих российских изделий машиностроения по сравнению с аналогичной продукцией иностранных фирм наносит России огромный материальный и моральный ущерб.

Повышение требования к качеству изделий в условиях рыночной экономики, выход на международный рынок требует переосмысления всей цепочки конструирования, постановки на производство и изготовления изделий.

В мировой практике известно, что в первую очередь технология и ее соблюдение при производстве изделий определяли и будут определять высокое качество изделий.

Высокое качество изделий, изготовляемых в условиях крупносерийного и массового производства - это автомобили, мотоциклы, стиральные машины, электро и мотопилы, охотничьи ружья и стрелковое вооружение и т.п., обеспечивается изготовлением их деталей на настроенных станках и сборкой в узлы и изделия на основе полной взаимозаменяемости. Это требует очень тщательной технико-экономической проработки принимаемых технических решений и больших затрат на освоение, т.к. при этом используются дорогостоящее точное автоматизированное оборудование, технологическая оснастка и средства контроля.

При использовании традиционных методов создания технологических процессов, регламентируемых стандартами ЕСТПП, не удается на этапе проектирования учесть все факторы, влияющие на качество деталей изделий и их экономичность.

На этапе технологического контроля конструкторской документации отработка на технологичность поверхностная, основная тяжесть ее ложится на стадию технологической подготовки, на что отводится ограниченное время, за которое инженеры-технологи предприятий изготовителей успевают разработать и оформить только один вариант технологии. Такое положение приводит к низкому качеству технологических решений и поэтому окончательная отработка на технологичность изделий при обеспечении их качества изготовления осуществляется на последней стадии - при освоении изделий в цехе, при пропуске пробных партий. К этому времени изготавливается вся технологическая оснастка. Любое изменение конструкторско-технологической документации на данном этапе приводит к дополнительным затратам, связанным с ее корректированием, а во многих случаях и с проектированием новой технологической оснастки и ее изготовлением в аварийном порядке. Это требует дополнительных затрат, которые значительно возрастают по сравнению с доработкой технологий на этапе проектирования. И даже после этого многие из них долгие годы остаются нестабильными, что приводит к повышенному проценту брака деталей изделий и низкому их качеству.

Разработанные ранее методы расчета технологических размерных цепей и размерного анализа технологических процессов по методикам И.А.Иващенко, И.С.Солонина, В.В.Матвеева практически не реализованы на многих российских предприятиях, производящих массовую продукцию. Это связано с большой трудоемкостью ручного построения схем размерных технологических цепей при подготовке исходных данных списка размерных связей для расчетов и отсутствием необходимой информационной технологической базы на машинных носителях.

Работа предприятий в новых условиях требует постоянного поиска путей снижения затрат на производство изделий. Одним из таких направлений является повышение экономичности технологических процессов как проектируемых, так и действующих на предприятиях.

Решение этих задач находится в прямой зависимости от степени научного проникновения в сущность проектируемых технологических процессов, от их математических описаний, на основе которых расчетными методами могут быть найдены рациональные и оптимальные технологические решения.

Использование новых подходов в выборе вариантов технологических процессов, связанных с выявлением и анализом размерных и временных связей, составление математических моделей и их решение с расчетом критериев оценки вариантов технологий позволяют уже на этапе подготовки производства изделия обеспечить его качество при максимально возможном снижении затрат на изготовление.

Обеспечение качества, технологичности и экономичности изготовления деталей изделий в данной работе предлагается осуществить за счет совершенствования технологической подготовки производства и технологического контроля рабочих чертежей изделий. Технологическая подготовка должна начинаться на более ранней стадии - этапе конструкторской проработки, при разработке рабочих чертежей изделий и технологическом их контроле, когда еще без лишних материальных и временных затрат можно проводить коррек

• тирование конструкторской документации для обеспечения ее технологичности. Уже на этом этапе должны создаваться и анализироваться варианты технологических маршрутов обработки деталей изделий в виде размерно-точностных схем, чтобы технологически обеспечить качество изготовления в конкретных производственных условиях, при минимальных материалоемкости, себестоимости и трудоемкости изготовления. Это может быть достигнуто поиском в диалоговом режиме на ПЭВМ оптимального технологического маршрута, который обеспечивает качество и экономичность изготовления.

Таким образом, на основе оптимизации размерно-точностных связей на данном этапе проектирования должны решаться вопросы обеспечения технологическим процессом качества изготовления деталей изделий, экономичности и отработки на технологичность, в отличие от существующей методики, а где качество и отработка на технологичность оценивается в основном субъективно: экспертным методом, а экономичность приближенно по эмпирическим формулам или процентом снижения затрат по сравнению с предшествующим аналогом.

Полученные результаты размерных расчетов, подтверждающие технологическую обеспеченность технических условий на изготовление, технологичность и экономичность должны быть основой на следующих этапах технологической подготовки при разработке чертежа заготовки и операционной технологии.

В данной работе предложена методика комплексного анализа конст-рукторско-технологической документации, где вопросы выбора варианта технологического процесса из нескольких, обеспечивающего технические условия на изготовление и его экономическое обоснование рассматриваются как единое целое и выполняются одновременно по этапам проектирования технологии, обосновываются расчетом на основе данных анализа и оптимизации размерно-точностных связей с автоматизацией расчета и сравнения технико-экономических критериев оптимальности.

В первой главе по литературным источникам изучены технико-экономические принципы проектирования технологических процессов крупносерийного и массового производства. Рассмотрены основные положения построения технологических маршрутов механической обработки, вопросы оптимизации технологических процессов и выбор технико-экономических критериев оптимальности. Изучена отработка на технологичность и техноло-- гический контроль конструкторской документации на передовом предприятии отрасли.

Во второй главе рассмотрены вопросы совершенствования проектирования технологических процессов механической отработки крупносерийного и массового производства. На основе анализа проектных вариантов технологических процессов, разработанных на передовом предприятии отрасли по существующей методике, показаны преимущества их проектирования на основе построения размерных схем. На конкретном примере показаны практические основы методики проектирования вариантов технологических процессов с построением размерных схем и их анализа, приемы оптимизации размерно-точностных связей и выбор варианта технологического процесса на этапе разработки технологического маршрута, обеспечивающего качество изготовления и экономичность путем сравнения таких критериев, как число операций и переходов, сумма операционных припусков по обрабатываемым поверхностям, объем снимаемой стружки, сумма погрешностей обработки. Даются рекомендации расположения деталей на главном виде чертежа относительно координат и выполнения технологичной сетки размеров на рабочих чертежах деталей.

В третьей главе приводятся результаты исследования по определению величин операционных допусков и припусков при создании оптимальных технологических процессов крупносерийного и массового производства. Учет технологических факторов, влияющих на точность механической обработки и анализ методов расчета операционных допусков и припусков позволил выбрать математические зависимости, удобные для создания информационной базы и автоматизации расчета величин допусков и припусков с учетом всех их составляющих, в диалоговом режиме на ПЭВМ, при анализе конкретной операционной наладки.

В четвертой главе рассмотрены вопросы автоматизации технико-экономических расчетов при проектировании технологических процессов. В. основу алгоритма технико-экономических расчетов положены принципы поэтапного выбора оптимального варианта технологического процесса в диалоговом режиме на ПЭВМ. Это позволяет обеспечить оперативность принимаемых решений, учесть большой опыт, знания, интуицию квалифицированных специалистов (технологов, нормировщиков, экономистов).

Алгоритмом предусмотрено выполнение расчетов на следующих этапах проектирования технологических процессов: выбор оптимального способа получения заготовки; технико-экономический анализ качества конструк-торско-технологической документации; технико-нормировочные расчеты; расчеты по организации производственного процесса; экономическое обоснование выбора варианта технологического процесса. Для каждого этапа расчеты оформлены в отдельную задачу, а весь комплекс расчетов - в подсистему "Технико-экономические расчеты при проектировании технологических процессов". Каждая задача может работать локально и в подсистеме, т.е. она имеет свой вход и выход, определение направления решения после ее завершения, возможность формирования промежуточных выходных файлов информации. При работе их в подсистеме предусмотрены логический переход от одной задачи к другой, а также возможность выхода любой задачи из подсистемы с оформлением результатов расчета в промежуточные файлы информации и машинограммы с выходными документами.

Разработанная подсистема "Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации" позволяет перейти от субъективной экспертной оценки качества разработанной конструкторско-технологической документации к контролю ее на основе анализа размерно-точностных связей и размерных расчетов.

Предложенные алгоритмы и программы для расчетов операционных допусков и припусков позволяют автоматизировать расчет с учетом всех их составляющих по строго определенным правилам, в диалоговом режиме на ПЭВМ при анализе конкретной операционной наладки. Это дает возможность выявить и учесть величины всех составляющих допусков и припусков, проектировать оптимальные операции и технологические процессы при обеспечении качества изготовления деталей изделий.

Расширенный банк данных технологического и экономического характера информационной базы "Технолог" позволил на этапе создания маршрутов отработки и операционной технологии автоматизировать оптимизационные точностные и технико-экономические расчеты. Это дает возможность значительно сократить время на поиск необходимой информации, использовать рациональные типовые технологические решения, хранящиеся в банке данных, повысить точность и достоверность технологических расчетов, дает возможность использования результатов расчета в подсистемах АСУП, АСТПП, АСПР и др. при определении технических и экономических показателей производства.

Предложенная модель технико-экономической оценки вариантов технологических процессов при автоматизации расчетов, позволяет определить затраты на отработку при изменении размерно-точностных параметров процесса, т.е. выбрать из нескольких оптимальный вариант технологии, стабильно обеспечивающий качество изготовления при наименьших затратах.

Разработанные алгоритмы и комплекс программ для формирования исходной информации о размерных связях с чертежей деталей, заготовок и технологических эскизов дают возможность автоматизировать трудоемкий ручной процесс кодирования обрабатываемых поверхностей при составлении и записи списка размерных связей по всем координатным направлениям, что является дальнейшим развитием технологических размерных расчетов.

Предложенные программные средства для анализа результатов расчета позволяют в автоматическом режиме дать сведения о выполнении технологией замыкающих конструкторских размеров, о расчетах величин операционных допусков и припусков, дают рекомендации по совершенствованию технологического процесса для обеспечения технических условий на изготовление.

Пятая глава посвящена комплексному технико-экономическому анализу конструкторско-технологической документации изделий промышленных предприятий. На контрольном примере изготовления корпуса подшипника КП-1 опробирована методика определения экономичности вариантов его изготовления, полученных в результате анализа размерно-точностных связей. Более технологичная простановка размеров по операциям технологии, уточненные операционные размеры, допуски и припуски позволили предложить четыре варианта. На основе алгоритма задачи "Экономическое обоснование выбора варианта технологического процесса" по разработанной программе были рассчитаны критерии оптимизации. Их расчет и сравнение проводились в два этапа. Сначала была проведена предварительная оценка вариантов технологии по критерию объем снимаемой стружки, который рассчитывался на основании изменения величин размеров обрабатываемых поверхностей. Далее в диалоговом режиме на ПЭВМ по программе проводился расчет, сравнение и анализ технико-экономических показателей металлоемкости, трудоемкости, себестоимости и приведенных затрат. Это позволило из четырех вариантов выбрать оптимальный, обеспечивающий качество изготовления и наименьшие металлоемкость и затраты на изготовление.

Комплексный анализ конструкторско-технологической документации деталей картера мотоцикла Иж-Планета-5 позволил для обеспечения качества предложить более технологичную простановку размеров на чертежах деталей и оптимальные технологические маршруты их обработки. Это позволило сократить трудоемкость обработки примерно на 20% при обеспечении качества изготовления.

Комплексный анализ конструкторско-технологической документации на высоконагруженный шариковый подшипник 180306, используемых в автомобилях "Жигули", "Москвич", "Иж", "Камаз" позволил откорректировать технические требования на изготовление в рабочих чертежах, с целью повышения качества подшипников, уменьшить операционные припуски на шлифовальные операции, расширить допуск на неблагополучной по браку тор-цешлифовальной операции в 3 раза. Все это дало возможность уменьшить трудоемкость изготовления подшипников на 4,1% и снизить расход шлифовальных кругов на 17,9%.

Результаты комплексного анализа технической документации на подшипник 180306 внедрены на Ижевском подшипниковом заводе, что подтверждено соответствующим актом.

Основные выводы и результаты диссертационной работы

Размерный анализ многих технологических процессов деталей изделий машиностроения, изготовляемых на предприятиях в условиях крупносерийного и массового производства, спроектированных по методике, регламентируемой стандартами ЕСТПП, показал, что большинство из них имеют недостатки в виде некорректно назначенных величин операционных допусков и припусков. Это приводит к тому, что часть технологических операций имеет недостаточной величины припуски, что не позволяет получить шероховатость обрабатываемых поверхностей надлежащего качества на настроенных станках! На других же операциях приходится снимать значительный припуск, что ведет к дополнительным затратам.

Простановка размеров на сборочных чертежах многих изделий и их узлов, чертежах деталей, заготовок и операционных эскизах такова, что образуются длинные технологические цепи и, как следствие, увеличение погрешностей обработки. Это вынуждает вводить дополнительные пригоночные операции при сборке или механическую обработку узлов в сборе для обеспечения качества изделий.

1. Обеспечение качества, технологичности и экономичности изготовления деталей изделий может быть осуществлено за счет совмещения технологического контроля рабочей конструкторской документации с началом технологической подготовки производства, с создания нескольких вариантов технологических процессов в виде размерно-точностных схем. В результате их анализа уже на этом этапе, с точки зрения обеспечения качества изготовления, технологичности и экономичности, намечается оптимальный вариант технологии. В отличие от существующей методики технологического контроля конструкторской документации, регламентируемой стандартом ЕСКД, отработку на технологичность предлагается подтверждать размерно-точностными расчетами технологической обеспеченности выполнения технологическим процессов технических условий на изготовление.

Оптимальный вариант обработки, представленный распечаткой расчетов размерно-точностных связей чертежа детали заготовки и технологических операционных эскизов вместе с чертежом детали должен являться в дальнейшем основой для проектирования чертежа заготовки и разработки операционной технологии.

2. Предложена методика технико-экономической оценки технологических процессов для выбора оптимального варианта при анализе размерно-точностных схем обработки. Оптимальный вариант обработки определяется по критериям: сумма операций и переходов; число звеньев в размерной цепи на замыкающий размер - припуск; сумма операционных припусков; сумма допусков операционных размеров, образующих цепь на замыкающий конструкторский размер. Экономические показатели -трудоемкость и себестоимость обработки определяются по нормативам минутного съема материала, удельной трудоемкости и удельным затратам на обработку, при изменении размеров обрабатываемых поверхностей.

3. Разработана информационная база "Технолог", включающая технологические и экономические данные, необходимые для выбора оптимальных технологических процессов крупносерийного и массового производства, отличающаяся тем, что включает данные для расчета погрешностей установок и закреплений заготовок, что позволяет автоматизировать расчет величин операционных допусков при анализе конкретной технологической наладки. Данные минутного съема металла в зависимости от подачи и скорости резания, удельная трудоемкость при съеме 100 см3 стружки и удельные затраты на обработку дают возможность определить трудоемкость и себестоимость на ранних стадиях проектирования технологических процессов, при анализе размерно-точностных схем обработки.

4. Алгоритмы и комплекс программ, предназначенные для формирования исходной информации о размерных связях с чертежей деталей, заготовок и технологических эскизов, позволяют автоматизировать трудоемкий ручной процесс кодирования обрабатываемых поверхностей при составлении и записи списка размерных связей одновременно по всем координатным направлениям, что является дальнейшим развитием автоматизации технологических размерных расчетов.

Методика выбора оптимальных технологических процессов на основе анализа конструкторско-технологических размерно-точностных связей при автоматизированном сравнении технико-экономических критериев оптимальности опробированы при комплексном анализе чертежей и технологических процессов изделий предприятий Западного Урала. Так, анализ вариантов технологических процессов изготовления детали - корпуса подшипника КП-1 (контрольный пример) позволил выбрать из четырех один по критериям оптимальности - приведенные затраты и материалоемкость, при этом достигнуто снижение трудоемкости и себестоимости изготовления на 28% и 22% соответственно по сравнению с базовым вариантом.

ЬЦмплексный анализ рабочих чертежей и технологических процессов на детали и сборку картера мотоцикла Иж П-5 позволил осуществить более технологичную простановку межосевых координатных размеров в рабочих чертежах Иж П1-209-2, Иж П4-1-6 и Иж П1-213-3 (были совмещены базы конструкторские, технологические и измерительные), предложить более рациональный маршрут обработки, что позволило сократить три операции на деталях картера и одну из четырех операций расточки основных базовых отверстий в сборе. Это дало возможность уменьшить трудоемкость изготовления деталей картера мотоцикла Иж П-5 примерно на 20%.

Комплексный анализ конструкторско-технологической документации на высоконагруженный шариковый подшипник 180306, используемый в автомобилях "Жигули", "Москвич", "Иж", "Камаз" позволил откорректировать технические требования на изготовление в рабочих чертежах, с целью повышения качества подшипников, уменьшить операционные припуски на шлифовальные операции после термической обработки, расширить допуск на неблагополучной по браку тоцешлифовальной операции в 3 раза. Все это позволило уменьшить трудоемкость изготовления подшипников на 4,1% и снизить расход шлифовальных кругов на 17,9%.

Результаты комплексного анализа технической документации на подшипник 180306 внедрены на Ижевском подшипниковом заводе, что подтверждено соответствующим актом.

Таким образом, комплексный технико-экономический анализ конст-рукторско-технологической документации с использованием методик определения оптимального варианта технологического процесса на основе автоматизированного расчета и сравнения экономических критериев оптимальности, определенных по результатам анализа вариантов конструкторско-технологических размерно-точностных связей, технологичной простановки размеров, размерного анализа, вероятностно-статистического анализа точности выполнения технологических операций, определения экономичности вариантов технологических процессов по этапам их проектирования позволяет в случае их использования на предприятиях экономить большие средства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сравнительно низкое качество многих изделий машиностроительной промышленности России по сравнению с подобными изделиями иностранных фирм, требуют переосмысления всех этапов технической подготовки изделий к производству.

В мировой практике известно, что в первую очередь технология и ее соблюдение при производстве изделий определяли и будут определять высокое их качество.

Анализ научной'литературы по вопросам проектирования технологических процессов в машиностроении показал, что в России наметился серьезный разрыв между высоким уровнем теоретических исследований в области технологических разработок и практическим использованием их результатов. Так, разработанные ранее методы расчета технологических размерных цепей и размерного анализа технологических процессов по методикам И.А. Иващенко, И.С. Солонина, В.В. Матвеева практически не реализованы на многих российских предприятиях, производящих продукцию в условиях крупносерийного и массового производства.

Анализ государственных стандартов, регламентирующих конструкторскую и технологическую подготовку изделий машиностроения к производству позволил сделать вывод о том, что выполнить качественную отработку на технологичность конкретного изделия по рекомендуемым в них общим правилам очень сложно. Перечень этапов технологического контроля конструкторской документации, рекомендованных в стандартах без их содержания, не позволяет провести их качественно.

Анализ отработки на технологичность вновь спроектированных и изготовляемых изделий на передовом предприятии отрасли показал, что имеются большие затруднения при технологическом контроле их конструкторской документации, т.к. данный вопрос и на сегодня методически до конца не проработан.

На этапе конструкторской разработки отработка на технологичность поверхностная, основная тяжесть ее ложится на стадию технологической подготовки, на что отводится ограниченное время, за которое технологи успевают разработать и оформить только один вариант технологии. Такое положение приводит к низкому качеству технологических решений и поэтому окончательная отработка на технологичность изделий осуществляется на последней стадии - при освоении изделий в цехе, когда уже изготовлена технологическая оснастка. Любое изменение конструкторско-технологической документации на данном этапе приводит к дополнительным затратам, связанным с ее корректированием, а во многих случаях и с проектированием новой технологической оснастки и ее изготовлением уже в аварийном порядке. По этой причине многие высококвалифицированные специалисты предприятий, конструкторы и технологи - творцы новой техники и прогрессивных технологий, отвлекаются от основной работы на выполнение различных изменений, корректировки, заняты оформлением извещений и проектированием дополнительной технологической оснастки. Все это сдерживает научно-технический прогресс, отрицательно сказывается на сроках, затратах при освоении и изготовлении, на качестве изделий.

Обеспечение качества, технологичности и экономичности изготовления деталей изделий в данной работе предлагается осуществить за счет совершенствования технологической подготовки производства путем разделения ее на два этапа. Первый из них проводится на более ранней стадии - этапе конструкторской проработки, при разработке рабочих чертежей изделий и технологическом их контроле, когда еще без лишних материальных и временных затрат можно проводить корректирование конструкторской документации для обеспечения технологичности и технологичной простановки размеров. Уже на этом этапе должны создаваться и анализироваться варианты технологических маршрутов обработки деталей изделий в виде размерно-точностных схем, чтобы технологически обеспечить их качество изготовления в конкретных производственных условиях при минимальных материалоемкости, себестоимости и трудоемкости изготовления. Это достигается поиском в диалоговом режиме на ПЭВМ оптимального технологического маршрута, который обеспечивает качество и экономичность изготовления путем сравнения таких критериев, как число операций и переходов, величин общего припуска по обрабатываемым поверхностям, общей суммы погрешностей обработки на замыкающий конструкторский размер и т.п. Таким образом, на основе оптимизации размерно-точностных связей на данном этапе проектирования решаются вопросы отработки на технологичность в отличие от существующей методики, где качество отработки на технологичность оценивается в основном субъективно: экспертным методом, а экономичность приближенно по эмпирическим формулам или процентом снижения затрат по сравнению с предшествующим аналогом.

Полученные результаты размерных расчетов, подтверждающие технологическую обеспеченность технических условий на изготовление, технологичность и экономичность служат на втором этапе технологической подготовки основой для разработки чертежа заготовки и операционной технологии.

Оптимальность технологического маршрута обработки во многим определяется размерной сеткой чертежа детали. Анализ работ Пузановой В.П., Брук С.И., Маталина А.А., Иващенко И.А. позволили установить связь между выбранной схемой простановки размеров на чертежах деталей, технологическим маршрутом обработки и погрешностью изготовления. Это позволило сформулировать правила простановки размеров на чертежах деталей. Предложенные система и правила простановки размеров, расположение детали на основном виде рабочего чертежа способствуют прямому выполнению размеров без пересчетов, получению наикратчайших сборочных цепей и минимальных погрешностей механической обработки и сборки, определяющих экономичность изготовления изделий.

Создание конкурентоспособных изделий в условиях крупносерийного и массойого производства требует больших капитальных затрат на высокопроизводительное дорогостоящее оборудование и технологическую оснастку, автоматические средства контроля и транспортирования. Поэтому технологическое проектирование для этих условий отличается многовариантностью проработки с обязательным технико-экономическим обоснованием. Это очень трудоемкая расчетная работа, не выполняется в полной мере на промышленных предприятиях в очень сжатые сроки, отводимые на освоение изделий. Изучение работ Пузановой В.П., Матвеева В.В., Иващенко И.А., Бар-ташева А.В., Маталина А.А., Фридлендера И.Г., Великанова В.М. показало, что, как правило, обеспечение технологией экономичности и технических требований на изготовление рассматриваются отдельно. Следует отметить работу А.П.Соколовского (1955 г.), где было предложено увязать эти два вопроса через жесткость технологической системы, но предложенный способ не нашел дальнейшего развития.

Решение этих вопросов в настоящее время стало возможным благодаря использованию ПЭВМ в технологическом проектировании.

В данной работе предложена методика комплексного анализа конст-рукторско-технологической документации, где вопросы выбора варианта технологического процесса из нескольких, обеспечивающего технические условия на изготовление и его экономическое обоснование по этапам проектирования технологии рассматриваются одновременно, т.е. они обосновываются расчетами на основе данных анализа и оптимизации размерно-точностйых связей с автоматизацией расчета и сравнения технико-экономических критериев оптимальности. На первоначальном этапе проектирования, при создании размерно-точностных схем маршрутов обработки, сравнения вариантов производится по таким критериям, как сумма операций и переходов, сумма погрешностей обработки на замыкающий конструкторский размер и технологический припуск, объем снимаемой стружки и т.п. На основе минутного объем снимаемой стружки, рассчитываемого по изменению размеров и точности обрабатываемых поверхностей, определяются экономические показатели - трудоемкость, себестоимость, материалоемкость. Определение экономических показателей на ранних стадиях проектирования очень важно, т.к. позволяет с наименьшими затратами выявить оптимальный вариант технологии, обеспечивающий технические требования на изготовление.

На этапе создания операционной технологии, когда уже уточнены оборудование и технологическая оснастка, определены режимы обработки, рассчитаны нормы штучного времени, уточнена сумма капитальных вложений (если используются новое оборудование и оснастка), выполнены размерные расчеты в режиме проверочной задачи, может быть проведена полная экономическая ее оценка. Полная экономическая оценка осуществляется на основе расчета и сравнения частных показателей экономического эффекта - трудоемкости и себестоимости продукции, материалоемкости, энергоемкости, потребности в оборудовании и площадях. Эти показатели являются экономическими, т.к. они в конечном счете выражают изменения (экономию и перерасход) части общего труда, получаемой в случае применения лучших способов обработки. Любой из этих показателей может быть критерием выбора. На основе частных показателей экономического эффекта рассчитываются общие: издержки предприятия, капитальные вложения в средства предприятия, приведенные хозрасчетные затраты.

Решение вышепоставленных вопросов потребовало разработки алгоритмов и соответствующего программного обеспечения для выбора оптимального варианта технологии. В основу всего положен принцип поэтапного выбора варианта технологии в диалоговом режиме при анализе размерно-точностных связей. На каждом этапе проектирования может быть выбран и рассчитан свой критерий оптимальности. Это позволяет обеспечивать оперативность принимаемых решений, экономить время на расчеты, учитывать большой опыт, знания, интуицию квалифицированных специалистов (технологов, нормировщиков, экономистов, производственников и т.п.).

Созданная для этих целей информационная база "Технолог" дает возможность рассчитывать и назначать оптимальные операционные допуски и припуски, вести расчет и сравнение технико-экономических критериев оптимальности в автоматическом режиме при выборе варианта технологического процесса, удовлетворяющего технические условия на изготовление детали и его экономичность.

Преимущества предложенной методики технико-экономического обоснования варианта технологии, обеспечивающего качество изготовления и экономичность опробированы на контрольном примере сравнения вариантов технологии изготовления корпуса подшипника. Из четырех анализируемых вариантов по критериям оптимальности - приведенные затраты и материалоемкость - выбран один при снижении трудоемкости и себестоимости на 28 и 22% соответственно по сравнению с базовым вариантом.

Таким образом, использование алгоритма и программы "Технико-экономические расчеты при выборе варианта ТП" позволяет значительно уменьшить трудоемкость расчетов на этапах проектирования, обеспечить заданную их точность и достоверность, определить вариант ТП из нескольких с наилучшими технико-экономическими показателями.

Комплексный технико-экономический анализ конструкторско-технологической документации с использованием методик и правил технологичной простановки размеров, размерного анализа, вероятностно-статистического анализа точности выполнения технологических операций, технико-экономического анализа вариантов ТП по этапам их проектирования позволяет, в случае ее использования, экономить на предприятиях значительные' средства. Это показано на примере анализа конкретной конструкторско-технологической документации изделий промышленных предприятий.

1. Адаптивное управление технологическими процессами /Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, С.П. Протопопов и др. М.: Машиностроение, 1980. 536 с.

2. Алферова Т.К., Волков П.Н. и др. Технологичность конструкций изделий. М.: Машиностроение, 1985. 368 с.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. 6-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1982. Т.1-3.

4. Балакшин Б.С. Размерные цепи // Взаимозаменяемость и технические измерения в машиностроении //РЖ. ТМ. М. 1972. 12Б46.

5. Беспалов Б.Л., Глейзер Л.А. Технология машиностроения. Спец. часть: Учеб. пособие для вузов., 2-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1973, 447 с.

6. Бубнов В.В. Методика расчета зависимых технологических размерных цепей: Сб. науч. тр. Всесоюз. н.-и. и констр.-техн. ин-та компрес. маши-ностр // РЖ. ТМ. 1972, 8Б21.

7. Базров Б.М. Расчет точности машин на ЭВМ. М.: Машиностроение, 1984. 256 с.

8. Ю.Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1982. 559 с.п'.Барташев Л.В. Технолог и экономика. М.: Машиностроение, 1983.152 с.

9. Брук С.И. Опыт конструктивной и технологической разработки чертежей деталей в машиностроении / ЛДНТП. J1., 1961. 101 с.

10. И.Галкин В.Д., Обидаров В.Н. Простановка размеров, допусков и условных обозначений на чертежах. 2-е изд., перераб. М.: Машиностроение, 1967. 200 с.

11. М.Гаскаров Д.В., Дахнович А.А. Оптимизация технологических процессов в производстве электронных приборов. М.: Высш. шк., 1986. 191с.

12. Горанский Г.К., Бендерева Э.И. Технологическое проектирование вкомплексных автоматизированных системах подготовки производства. М.:

13. Машиностроение, 1981. 456 с.

14. Грум-Гржимайло С.В. Базы в машиностроении. М.: Машиностроение, 1974. 64 с.

15. Давыденко П.М. Организация труда технолога. Киев: Техника, 1978.102 с.

16. Допуски и посадки: Справочник. В 2 ч. /В.Д. Мягков, М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. 6-е изд. Д.: Машиностроение. Лснингр. отд-ние, 1982.

17. Дунаев П.Ф. Размерные цепи. М. Машгиз, 1963, 308 с.

18. Иващенко И.А. Проектирование технологических процессов производства двигателей летательных аппаратов: Учеб. пособие для авиационных вузов. М.: Машиностроение, 1981. 224 с.

19. Иващенко И.А. Решение технологических размерных цепей с учетом параллельной связи цепей системы СПИД//Вести, машиностроения, 1972, №1. С.69-72.

20. Иващенко И.А. Технологические размерные расчеты и способы их автоматизации. М.: Машиностроение, 1975. 221 с.

21. Капустин Н.М. Разработка технологических процессов обработки деталей на станках с помощью ЭВМ. М.: Машиностроение, 1976. 288 с.

22. Капустин Н.М., Диланян Р.З., Волков О.Ю. Повышение эффективности автоматизированного проектирования технологических процессов обработки деталей в машиностроении//Вестн. машиностроения. 1983. №6. С.48.

23. Кирпатрик Э. Практика обеспечения качества на производстве/Пер. с англ. М.: Изд-во стандартов, 1978. 248 с.

24. Кован В.М. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1965. 492 с.

25. Кован В.М. Расчет припусков на обработку в машиностроении. М.: Машгиз, 1953. 207 с.

26. Колесов И.М. Служебное назначение и основы создания машин: Учеб. пособие. М.: Мосстанкин, 1973. 4.1. - 114 е.; 4.2 - 121 с.

27. Комиссаров В.И. Расчетно-точностные методы технологического обеспечения САПР // Технологические исследования и разработки в системах автоматизированного проектирования. Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1980. 59 с.

28. Комиссаров В.И., Леонтьев В.И. Точность, производительность и надежность в системе проектирования технологических процессов. М.: Машиностроение, 1985. 224 с.

29. Корсаков B.C. Основы технологии машиностроения. М.: Высш. шк., 1974. 335 с.

30. Корсаков B.C. Точность механической обработки. М.: Машгиз, 1961.379 с.

31. Кораблев П.А. Точность обработки на металлорежущих станках в приборостроении. М.: Машгиз, 1962. 227 с.

32. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении: Справочник. М.: Машиностроение, 1976. 228 с.

33. Костицына А.А. Новый подход к определению критериев оценки вариантов проектируемых технологий механообработки // Вестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1994. С. 114-117.

34. Костицына А.А. Технико-экономическая оценка технологического процесса механообработки на этапе размерного анализа детали // Вестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1995. №4. С. 120-124.

35. Костицына А.А., Мокрушин Ю.А., Иванов В.А. Выявление внутрипроизводственных резервов и повышение эффективности труда: Тез. докл. 1-й Рос. универ.-академ. науч.-практ. конф. / УдГУ. Ижевск, 1993. С. 179.

36. Кохан Д., Якобе Г.Ю. Проектирование технологических процессов и переработка информации / Пер. с нем. В.Ф.Колотенкова. М.: Машиностроение, 1981.312 с.

37. Левицкий B.C. Машиностроительное черчение. М.: Высш. шк., 1988.351 с.

38. Макаров А.Д. Оптимизация процессов резания. М.: Машиностроение, 1976. 278 с.

39. Матвеев В.В., Бойков Ф.И., Свиридов Ю.Н. Проектирование экономичных технологических процессов в машиностроении. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1979. 111 с.

40. Матвеев В.В., Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Автоматизация технико-экономических расчетов при оптимизации технологического про-цесса//Вестн. машиностроения. 1986. №4. С. 74.

41. Маталин А.А. Конструкторские и технологические базы. М.: Машиностроение, 1965. 208 с.

42. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учеб. для машиностроительных вузов. Спец. Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1985. 496 с.

43. Маталин А.А. Технология механической обработки. Л.: Машиностроение, 1977. 464 с.

44. Медведев Д.Д. Автоматизированное управление процессом обработки резанием. М.: Машиностроение, 1980. 143 с.

45. Методика информационного обеспечения расчетов экономической эффективности новой техники. Киев, 1976. 106 с.

46. Методика (основные положения) определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений / ВНИИПИ. М., 1982. 41 с.

47. Методика отработки конструкций на технологичность и оценки уровня технологичности изделий машиностроения и приборостроения. М.: Изд-во стандартов, 1973. 57 с.

48. Моисеев М.П. Экономика технологичности конструкций. М.: Машиностроение, 1973. 554 с.

49. Мокрушин Ю.А. О совершенствовании технологической подготовки изделий машиностроения массового производства // Менеджмент: теория и практика №3-4, Ижевск, 2001, 244-247 с.

50. Мокрушин Ю.А. Порядок качественной отработки на технологичность конструкции изделия и разработка техпроцессов на основе размерной увязки на ЭВМ. Стандарт предприятия. Проект П/О "Ижевский механический завод". Ижевск, 1989. 9 с.

51. Мокрушин Ю.А. Экономический аспект организации отработки изделий на технологичность // Вестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1995. №4. С. 130-134.

52. Мокрушин Ю.А. Экономичность оптимизации технологического проектирования//Вестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1995. №4. С. 124-130.

53. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Автоматизация размерно-точностных расчетов при проектировании технологических процессов механообработки / УдГУ. Ижевск, 1990. 4 с. Библиогр.: с.4 (2 назв.). Деп. в ВИНИТИ. 1991. №10. С. 76.

54. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. О необходимости совершенствования стандартов технической подготовки производства//Производственный менеджмент: проблемы теории, практики и обучения: Тез. докл. Всерос. на-уч.-практ. конф. Ижевск, 1996. С.59-60.

55. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Информационная база "Технолог" //Вестн. машиностроения. 1992. №12. С. 39-40.

56. Мокрушин Ю.А., Глухова К.А., Костицына А.А. ИспользованиеIстатистической точности в определении операционных допусков: Автоматизированное проектирование в технологической подготовке производства. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1996. С. 55-66.

57. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. О назначении производственных допусков // Вестн. машиностроения. 1995. №12. С. 28-29.

58. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Практика обеспечения качества и снижения трудоемкости изделий машиностроения на примере изготовления подшипников//Удмуртия накануне третьего тысячелетия: Тез. докл. науч.-практ. конф. Ижевск, 1998. Ч. 1. С. 162-164.

59. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Проектирование и технико-экономический анализ технологических процессов. Монография / Под общ. ред. Ю.А. Мокрушина. Ижевск: Изд. дом "Удмуртский университет". 2000. 313 с.

60. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Совершенствование методики отработки на технологичность как основы экономичности изделий: Тез. докл. 1-й Унив.-акад. науч.-практ. конф. / УдГУ. Ижевск, 1993. С. 202-203.

61. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А. Экономический аспект технологического обеспечения качества // Вестн. Удм. ун-та. Спец. вып. 1994. С. 111 — 113.

62. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А., Глухова К.А. Анализ методов назначения экономичного операционного допуска при автоматизированном проектировании технологии // Вестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1996. №4. С. 106т. '

63. Мокрушин Ю.А., Костицына А.А., Широбоков Р.В. Программа статистической обработки точности и стабильности технологических операций / УдГУ. Ижевск, 1998. 15 с.

64. Мокрушин Ю.А., Осетров В.Г. Технико-экономические связи производственных процессов: Тез. докл. 2-й Рос. унив.-акад. науч.-практ. конф. / УдГУ. Ижевск, 1995. С. 106-107.

65. Мокрушин Ю.А., Пономарева Г.А. Выполнение и чтение чертежей деталей: Учеб. пособие / Под общ. ред. Ю.А.Мокрушина. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1997. 100 с.

66. Мокрушин Ю.А., Шамшурина А.А. Алгоритм обоснования выбора рационального варианта технологического процесса: Библиогр. указатель ВИНИТИ. Деп. науч. работы. 1984. №10. С. 103.

67. Мягков В.Д. Допуски и посадки. Справочник. М.-Л., Машиностроение, 1966,771 с.

68. Некрасов В.И., Кочкин А.Т. Управление производственной энвиро-никой // Вестн. Удм. ун-та. Спец. вып. Ижевск, 1994. С. 60-68.

69. Осетров В.Г. Определение точности расположения поверхностей деталей при сборке машин // Вестник машиностроения. 1986, №11, с.47-50.

70. Осетров В.Г., Федоров Б.Ф. Бригадные формы труда на сборке. Ижевск. Удмуртия. 1984. 96 с.

71. Осетров В.Г. Энергосберегающие процессы и оснастка в механосборочных цехах. Ижевск. Удмуртия. 1987. 124 с.

72. Осетров В.Г., Мокрушин Ю.А., Шиляев Д.А. Комплексное моделирование процесса сборки и расчет технико-экономических показателей // Вестн. Удм. ун-та. Ижевск, 1996. №4. С. 103-106.

73. Описание программы расчета технологических операционных размерных цепей РА-З-см / Разраб. В.В.Матвеев, Ю.Н.Свиридов, Л.Л. Зайон-чик/ЧПИ. Челябинск, 1982. 52 с.

74. Оптимизация режимов обработки на металлорежущих станках/ A.M. Гильман, Л.А. Брахман, Д.И. Батищев, Л.К. Матвеева. М.: Машиностроение, 1972. 188 с.

75. Основы технологии машиностроения / Под ред. B.C. Корсакова. М.: Машиностроение, 1977. 416 с.

76. Совершенствование технологий механообработки деталей мотоциклов: Отчет по научно-исследовательской теме. Исполнители: Ю.А. Мокрушин, А.А. Костицына, А.Т. Кочкин, В.А.Иванов, А.И. Ко-пылова / ГП "Иж-маш", УЙЦ АТН РФ, УдГУ. Ижевск, 1993. 74 с.

77. Плоткин И.Б. Операционные припуски и допуски на механическую обработку. М.: Машгиз, 1947. 155 с.

78. Плоткин И.Б., Пузанова В.П. Технологические припуски и размеры. М.: Машгиз, 1947. 123 с.

79. Подшипники шариковые радиальные и радиально-упорпые повышенной грузоподъемности. Расчеты и конструирование. Руководящий технический материал РТМ 37.006.368-82 / Мин-во автомоб. промыш. ВНИИПП. М., 1982.9 с.

80. Применение ЭВМ для расчета норм труда: Метод. рекомендации/Под общ. ред. А.С. Довбы, В.М. Рысса, Р.П. Миусковой / НИИ труда М., 1979. Вып. 2. 102 с.

81. Пузанова В.П. Простановка размеров длины в чертежах деталей. М.: Машиностроение, 1964. 196 с.

82. Пузанова В.П. Размерный анализ и простановка размеров в рабочих чертежах. M.-JL: Машгиз, 1958. 196 с.

83. Размерный анализ конструкций / С.Г. Бандареико, О.Н. Чередни-ков, В.П. Губий и др. Киев: Техника, 1989. 148 с.

84. Размерный анализ технологических процессов / В.В. Матвеев, М.М. Тверской, Ф.И. Бойков и др. М.: Машиностроение, 1982. 264 с.

85. Размерный анализ технологических процессов обработки/И.Г. Фридлендер, В.А. Иванов, М.Ф. Барсуков и В.А. Слуцкер; Под общ. ред. И.Г. Фридлендера. Л.: Машиностроение. Лениигр. отд., 1987. 141с.

86. Расчеты экономической эффективности новой техники: Справочник/Под общ. ред. К.М. Великанова. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд., 1990. 448 с.

87. Рахимов Э.Г. Выявление технологических размерных цепей с применением ЭВМ//РЖ. ТМ: Тр. Уфим. авиац. ин-та, 1971. 10Б35.

88. Рахимов Э.Г., Мухачева Э.А. Размерный анализ технологических процессов//Вопросы совершенствования технологии производства машин: Тр. УАИ. Уфа, 1973. Вып. 58. С. 11-21.

89. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов / С.Н. Корчак, А.А. Кошин, А.Г. Ракович, Б.И. Синицин; Под общ. ред. С.Н. Корчака. М.: Машиностроение, 1988. 352 с.

90. Соколовский А.П. Курс технологии машиностроения. Ч. 1. Общие вопросы технологии механической обработки. М.: Машгиз, 1947. 435 с.

91. Соколовский А.П. Научные основы технологии машиностроения. М.-Л.: Машгиз, 1955. 515 с.

92. Соколовский А.П. Расчеты точности обработки на металлорежущих станках. М.-Л.: Машгиз, 1952. 288 с.

93. Соломенцев Ю.М., Басин A.M. Методика оптимизации технологического процесса обработки деталей на станках // Вестн. машиностроения. 1974. №6. С. 62-66.

94. Соломенцев Ю.М., Старков В.К., Масленникова М.Ю. Статистическая оптимизация в системах автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки // Вестн. машиностроения. 1983. №8. С. 37.

95. Справочник технолога-машиностроителя: В 2 т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985.

96. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х Т. / Под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. 5-е изд. перераб! и доп. М.: Машиностроение-1, 2001.

97. Солонин И.С. Математическая статистика в технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1972. 226 с.

98. Солонин И.С., Солонин С.И. Расчет сборочных и технологических размерных цепей. М.: Машиностроение, 1980. 112с.

99. Стрелец А.А., Фирсов В.А. Размерные расчеты в задачах оптимизации конструкторско-технологических решений. М.: Машиностроение, 1988. 120 с.

100. Суслов А.Г., Дальский A.M. Научные основы технологии машиностроения М.: Машиностроение, 2002, 684 с.

101. Справочник по технологии резания материалов: В 2 кн. Кн.1/Ред. нем. изд.: Г. Шпур, Т. Штеферле; Пер. с нем. В.Ф. Колотенкова и др.; Под ред. Ю.М. Соломенцева. М.: Машиностроение, 1985. 616 с.

102. Технологичность конструкции изделия: Справочник. 2-е изд., пе-рераб. ^ доп. / Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков и др.; Под общ. ред. Ю.Д. Амирова. М.: Машиностроение, 1990. 768 с.

103. Технологичность конструкций: Справочное пособие. 2-е изд./Под общ. ред. Ананьева С.Л., Купровича В.П. М.: Машиностроение, 1969. 423 с.

104. Совершенствование проектирования технологических процессов механообработки (Заключительный отчет) / Ю.А. Мокрушин, А.А. Чуракова, В.А. Елисеев, А.А. Костицына, А.Т. Кочкин: Технический отчет по теме ТТУ-639-87. Москва-Ижевск, 1989. 182 с.

105. Технико-экономическое обоснование варианта технологического процесса механической обработки резанием / Ю.А. Мокрушин, А.А. Чуракова, А.А.Шамшурина: Технический отчет по теме ТП 09-82. Ижевск, 1983. 58 с.

106. Технико-экономический анализ и контроль технических процессов: Метод, руководство/Сост. В.В. Матвеев, Ю.А. Мокрушин, А.А. Костицына; Под ред. А.В. Бородина. М.: Миноборонпром СССР, 1986. 64 с.

107. Технико-экономический анализ и контроль технологических процессов: Метод, пособие/ Сост. В.В. Матвеев, Ю.А. Мокрушин, А.А. Костицына. Ижевск, 1987. 62 с.

108. Технико-экономические связи в производственных процессах: Учеб. пособие / Ю.А. Мокрушин, В.Г. Осетров, А.А. Костицына; Под общ. ред. Ю.А. Мокрушина. Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1996. 168 с.

109. Тиллес С.А. Точность обработки на токарных и сверлильных станках М.: Машгиз, 1949. 175 с.

110. Цветков В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. Минск: Наука и техника, 1979. 261 с.

111. Цветков В.Д. Принципы автоматизации проектирования оптимальных технологических процессов в машиностроении. М.: Машиностроитель, 1965. №6. С. 11-13.

112. Энтин А.О. Выбор оптимальных условий при решении технологических задач // Станки и инструмент. 1976. № 3. С. 24.

113. Якобе Г.Ю. Оптимизация резания. М.: Машиностроение, 1981.279 с.

114. Янченко И.И., Сивцов Н.С. Расчет припусков и межоперационных размеров на ЭВМ // Автоматизированное проектирование в технологической подготовке производства/ИМИ. Ижевск, 1991. Вып. 3. С. 61-67.

115. Holliger Hermann Toloranzrechnung fur den Konstrukbinneues Verfahrep und dessen methodische Instruktion // Ind. Organis. 1971. '40. h4 (нем.); Методика расчета размерных цепей // РЖ. ТМ. 1971. 9Б25.

116. Jacobs H.-J., Kessler J., Kunanz К., Knorr В., Schcibe W., Krause W.: Ratnonalles Messen und Darstellen des Werkzeugverschlei Bes fur eine Verfahrensontimierung in der Abspantechnik//Fertigungstechnik und Betrieb 1974. 24. h.5 (нем.).

117. Nein Z.O. Bereichnung der Masse und Zulassigcn Toleranzen fur Feinzeltelle geforderter Bauteiltoleraun//Schneisstechnik. 1973. 23. h4 (нем.); Расчет размеров и допусков единичных элементов при сварке с заданными допусками//РЖ. ТМ. 1973. 9В512.

118. Pilard J. Za cotation dusinage "Etude trav". 1973. Nr248. 7-16 (франц.); Методы определения технологических размеров//РЖ. ТМ. 1973. 8Б45. '

119. Расчет технологических размерных цепей / Zhang Jinghan//U,3Hce гунши = Mach. Manuf. End. 1990 - №4, с.30-33 (кит.).

120. Методы автоматизированного расчета геометрических размерных цепей. Hertil G., Ozyminshi S., Schneider H.P. Rechnerunter stutrte Berechnungs methoden von geometrischen Mab un Toleranzketten // Fertigungstechnik und Best. - 1987, 37, №7 (кит., нем.).

121. Анализ и расчет размерных цепей / Zhang Changgi//Ll,3Hce гунши = Manuf. End. 1989, №6 (кит.).

122. Анализ и расчет технологических размерных цепей / Zhang Jingkan // Jichuang = Mach. Tools, 1992, №9 (кит.).