автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Установление комплекса взаимосвязанных конструктивно технологических факторов с целью повышения эффективности автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки заготовок машиностроения

'1 2 0 2 5 0

мшстчрстбо buciuf,1?0 и срел1жго специального

ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР МОСКОВСКИ!} ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СТАШ)ШСТРУ1Щ1ТАЛЪНКЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

РАТУГПН ¡ШНм'М НИКОЛАЕВИЧ

удк 621.9.(36-2:658.512.ш1.56:681.3.06

ус ганг ШРЛИ8 комплекса взаимосвязанных kcw.milTOO ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ факторов с ЦРЛШ 1101) "¡I.-ЛРП ДОШИВНОСТК АВТОМАТИЗИРОВАННОГО нрожглрогшш тЕХИологачксш процессов м -л«п 14еу;хой обработки заготовок машиностроения

Спегстлыюсгк: 05.02.08 - Технология

машиностроения 05.13.12 - С'стотемн автоматизрции проектирования

АВТОРЕФЕРАТ

диссяртпдии на соискание ученой степени кандидата технических няук ;

- Работа выполнена в Московской одогьа Тдадзазга ^¿лз.-й^ Знамени станкоинструыенгаяьнш институте.

Научный руководитель: доктор технических. fs/c, профессор Кузвшш Ii. Б.

Официальные оппшенты: доктор тежишеипт шауж,

иродсессор Кащусмш Н. И.

каялщцлт технвгаеиад Бояыскаяш В. JL

Ведущая организация: Наугао-шсяедшатежьски®

институт додгагелестрсеииг

Защита состоится * " I9SÜ г. в час.

на заседании специализированного Совета Я 0S3.42Ü02 в Ыосковскон станкоинструиентаяьЕШ институте но адресу: 101472, ГСП. Москва, К-55, Вадковсшй пер., дш За.

Телефон: 289-43-13

Ваши отзывы в 2-х экземплярах, заворекныз иечапш, просим высылать ло выпеуказанноцу адресу.

С диссертацией мосзно ознакшнться в бпйжшяеке института за один месяц до задан.

Автореферат разослан " " 1930 г.

.Ученый секретарь ;иецаализпроваяного Совета

к.т.н. CJ Волхва Г. Д.

• : i -1-

„«£ | ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

г^ций! Актуальность проблемы. В настоящее время в условиях ускорения научно-технического прогресса происходит интенсивное обновление изделий машиностроения, возрастает их сложность, повышаются требования к технологии их изготовления. Это приводит к увеличению временных и стоимостных затрат на технологическую подготовку производства и изготовление.

Одним из путей, позволяющим сократить временные и стоимостные затраты, повысить эффективность проектирования и производства изделий является разработка и внедрение систем автоматизированного конструирования и проектирования /САПР/. Поставленные перед экономикой задачи требуют повысить технико-экономические показатели разработки и использования САПР. Для этого необходимо изучение накопленного опыта эксплуатации систем автоматизированного проектирования, дальнейшее юс совершенствование, выявление нерешенных проблем, одерживающее их развитие. В системах автоматизированного проектирования технологических процессов /САПР ТП/ важной проблемой является полнота формализации описания объектов проектирования /конструкций деталей, узлов и т.д./? технологических решений /выбор оборудования, инструмента, назначение переходов, операций, формирование технологических процессов и т.д./. Этот аспект эпределяет эффективность проектирования технологических процессов.

Тредмет исследования. В диссертационной работе предметом ис-зледования являются конструкции машиностроительных деталей и технологические решения для их изготовления. Исследуется комплекс взаимосвязанных конструктивно-технологических факторов

деталеЛ и .методов механической обработки, определяющий технологически» процесы изготовления деталей.

Цель работа. Цель работы состоит в повышении эффективности автоматизированного проектирования технологических процессов на основе разработанной методики проектирования, позволяющей повысить уровень формализации конструктивных факторов деталей, определяющих выбор технологических решений, а также позволяйте! чорка.т зовать технологические возможности методов механической обработки

Методы доследования. Исследование конструкций деталей, установление в них комплекса технологических отношений, а также исследование и формализация технологических возможностей методов механической обработки основаны на использовании методов и положений технологам машиностроения и системного анализа. При разработке модели описания конструкций деталей использована теория матриц, теория 'символьных цепочек и распознавателей. При формализации методов механической обработки и построения планов обработки применена теория графов. Натчнад новизна вдботц:

- углублены я систематизированы связи между конструкторскими и твхнолбгическими факторами, ■обуславливающими проектирование технологических процессов механической обработки деталей машиностроения;

- выявлены технологические отношения конструктивных факторов в дет£П51х, что позволило повысить уровень Лормамзации описания конструкций деталей для задач технологического проектирования;

- разработана методика проектирования планов механической обработки комплектов поверхностей машиностроительных д.-,талой,

учитыванцая труднодормализуемш конструкторскот'гехнологи-ческие факторы: положение поверхностей, в деталях, точность формы и положения поверхностей, технологические ограничения методов механической обработки.

Практическая ценность.Проведенное в диссертационной работе исследования и проделанный комплекс работ по формализации описания конструкции деталей и методов механической обработки, а таюке установлению технологических отношений между ними позволили разработать методику автоматизированного проектирования планов механической обработки ком!1лектов поверхностей машиностроительных деталей.

Применение методики дало возможность:

1. Повысить производительность проектирования технологических процессов механической обработки деталей, сократить сроки технологической подготовки производства.

2. Повысить качество проектируемой технологии, сократить уровень трудовых расходов на изготовление деталей.

Основные результат» работы:

1. Исследованы взаимосвязи между конструкцией машиностроитель-чих деталей и технологиями их изготовления, в результате чего построены таблица соответствий методов механической обработки конструктивным факторам деталей.

2. Исследованы технологические отношения между конструктивными факторами деталей, обуславливающие проектирование технологических процессов, на основе которых разработана математике кая модель описания деталей.

3. Исследованы технологические возможности основных методов механической обработки, на основе которых разработаны таблицы

/фиштия технологически* решений.

4. Разработана методика автоматизированного проектирования планов механической обработки комплектов доверхнос деталей, реализованная в качестве одоо'го из блоков системы автоматизированного проектирования операционной те:агс.г:угии,

Реалиддщщ работы. Разработанная мзгоцика аятомггмзиро-ванного проектировании планов махпшчоской обрпботли soi'oio-вок использована в системе автоматизарованного лроечтир^вэннг олерегшопной технологии для мелкооагжЧнпго нроитаодотва jmn-лей кло'осв "тлтейгго", "ричагя", "фитлш'и". "качялч;'", 'крышки' , "валы", "корпуса" и т.д. iw Улан-Уязноких авиационном заводе, Оряаяя Ленина локомотиноварпиороуонгюм я*вод?, ааводе "Тешгоприбор" имени 60-летия С<№, онро<ктгна no Uoi;-hobcrom заводе илр-.гй Владимира Ильича.

Публикации« По таме цпссертаога мм^ются В тф4лигад;иР.

Апгюбрццд. Результата рзботл докоялнча«кс1. и бит одобрены на ядсоданта ка$х»дрк "Технология мчииио'.чгюинп.ч", "Ав-тоиатизапия сбпрутих прсцвсс^в4, юапс^вля.сксь на Воэпсюз-чоЯ Uijy'U'o-roKHw'U'dTOli K>n{iepoFi.uii". р v. Pure в IS38 ivjiy, на научных колфетчякйпх в т. -ltyin^, Оо^ч-к-:, Оренбурге в 1УП8-Jfr^s г.

йШШВЭ Ш. 9f№U Щ&Х'Ш» Otwiw^ содерччкив диеоерта-Ц',Т>* ИЗЯОЖ.ЧП Ю НИ.) строки lay i'J"CTflt (МНИ?'-

•чроеапног') 45 рнсункпгия. 1ч ко г др-пертлгти о.тгпгг m пас-л чтя, ч~.'пг('0',< глав, яннопоц, сн»<п •. « uf.bfctvrenKoP "Уч»п»иу-

-ь-

СОДЕРЗМШ £ШШ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Внедрение САПР в машиностроение способствует повыаенив ¡»Фиктивности производства, поэтому этой щюблеме уделяется большое значение в нашей стране и за рубежом. Работами советских ушшх Бруевича Н.Г., Горанского Т.К., Горелика А.Г., Спустила H.H., Митрофанова В.Г., Митрофанова С.П., Соломин-цева ¡ü.M., Старца A.C., Павлова В.В., Цветкова В.Д., Кузьмина В.В., Челищева Б.Е. и др. достигнута положительные результаты в разработке и создании систем автоматизированного проектирования. Наиболее крупные исследования прово,цятся в институте кибернетики АН БССР, Московском станкоинструмвнтальном институте, МВТУ имени Баумана, Ленинградском институте точкой механики и оптики, Дальневосточном политехническом институте и в других.

В работах и исследованиях, посвященных проблеме автоматизации тохнологической подготовки производства, можно выделить следующие основные направления:

1. Автоматизация отдельных частей технологических процессов: автоматизированный расчет режимов роаапин, заготовки, припусков и т.д.

2. Автоматизация технологических процессов с использованием принципов типизации. Для типизации используются классификато-рн деталой, поверхностей, элементов, операций и т.д. Класси-фикптори, кнк правило, громоздки и не отряжают в полной мере особенностей конструкции доталеП.

3. /»томатизацпл технологических процессов с использованием принципом групповой ТЕХНОЛОГИИ,

4. Решение задач автоматизированного проектирования технологических процессов для определешшх классов деталей при нахождении скрытых связей между различными этапами технологии. Это позволяет выявить общие законы технологического проектирования, построить универсальную .для любого класса детали автоматизированную систему, которая может быть включена а общую систему тправлелга производством.

5. Автоматизация задач технологического проектирования с использованием дедуктивного метода синтеза автоматизированных систем. Дедуктивная теория отроится на основе эмпирических знаний, предполагает выявление общих связей. В данном случае появляется необходимость использования общих закономерностей технологии машиностроения. «

Проведенный анализ опыта разработки систем автоматизации задач технологической подготовки производства, в частности автоматизации проектирования технологических процессов показывает, что проблема разработки и эксплуатации САПР ТИ еще далека от своего окончательного решения. Многочисленные разработки ориентированы на определенный класс деталей, например, "тела вращения". Для деталей классов "корпуса", "рьчаги", 'Чронштейны", "фитинги" и т.д. недостаточно аффективно действующих систем, особенно для мелкосерийного производства деталей. Многие системы автоматизированного проектирования техио-логичес /с-;х процессов обладает слотагой и громоздкой кодировкой исходных данных. Недостаточно проработана кодировка деталей, слабо изучена геометрическая структура деталей л связи конструктивно-технологических факторов деталей и методов изготовления. Недостаточно проработаны вопросы связи конструкции деталей с технологиям! их изготовления. Недостаточно проработки"

вопросы формализации описания конструкции деталей и технологических методоа изготовления. Например, в описаниях деталей плохо формализованы требования формы я точности положения по-перхностой, в описаниях методов механической обработки недостаточно формализованы технологические комплекты поверхностей, обработку которых можно осуществить данными методами, слабо учитывается возможность совместной обработки поверхностей деталей одним инструментом или одной инструментальной наладкой. При использовании имеющихся технологических классификаторов учесть перечисленные факторы затруднительно. Эти классификаторы громоздки и зачастую не отражают существенных особенностей конструкции-деталей.

В дисеертнцш разработана методика автоматизированного проектщхжания планов механической обработки комплектов поверхностей для широкого класса деталей машиностроения, изготовляемых в мелкосерийном производстве. Для этого потребовалось:

- исследовать и установить технологические отношения между конструкциями деталей и технологиями их изготовления;

- исследовать и йпялить технологические отношения между конструктивными факторам! и деталях, которые влияют на выбор технологических решений;

- определить возможности основных методов механической обработки, диапазошг нртчнтюгти и огршшчонил;

- разработать чтгоматичоокую модель описания конструкции деталей, в кежнюй учтены. тр.удноформализовнннне ирф проектировании технол^пм кочетруктннныо -факторы;

- г1я:<ег)Лотятт. •.'•|<чп»;н ир'нлт.ч то/кол.я ¡'.четких (лгооийй и сос-

Т:,„ у,, ( л---.,,,.., ..■:: - ■••,

—й-

- разработать пакет прикладных программ проектирования планов механической обработки мащшостроителъных деталей.

- Поввдение эффективности от внедрения данной робота заклт-чавтся'в'следующем:

1. Првшенив производительности чгрооктиропшшя техколсгичостах цроиоссов и сокращение времоии технологической по.яготома производства.1

2. Повышение качества проектирования технологически; процессор ■за счет-учета яр1: проектировании, технологии трухдюформализуь-мых факте,«в г.он л-рукшш деталей, за счет пыбора наиболее производительных методов обработки комплектов поверхностей и сокращения трудовых затрат на изготовление.

Глава 2, МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПИСАНИЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЕТАЛЕЙ ' 'ЙАШОСТТОШЯ ДЛЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТВНЮЛОГИЧЕЗСКИХ ПРОЦЕССОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

При ра'ара'1пткй и вшиуэтзшге Систем автоматизированного проэктироюггля технологических процессов одним из сдеветветг-г* недостатков, саджяк«пим их »ффекптнэс» я качество, яятягтгя недостаточно полняй учет особенностей конструкций а^тзлоИ г связей конструктив»;.*, перв'метров с тстоалотапссчвкг. Ча»цкп«-»рг нсдостаточйо Форматагзонэж! при лроектировонпа тохк-тлогвчоо п;х)цессов конотруктивше трабоьсния тсчнзетл фг>рмя я поттнж поиерккостей.'Технологические К'ассютггатори в основном 71Ш?ы-мчот отношения мевду соврягаамит чювурхностямк. Ч<*№ аоптн ва-явлени отжязялтя между. кокструуп'вныь'г факторами деталей. т) во-пекте ттехнологии, теу болдае воприте екчз;. Л'.у конструкцией деталой и тихнопшинии тт>- язгошкевчч к- трм полнее учтен« особенности к.ототруший- р.ота.гъ& ари др-э^гит?*-

—г—

¡щи да них технологических процессов.

Технологическими отношениями между конструктивными,факторами деталей будем называть обусловленные технологическим влиянием связи между конструктивными факторами. Под конструктивным фактором понимается: вид поверхности, размеры, точностшо. параметры. Влияние одного конструктивного фактора на другой о аспекте наложения ограничений на принимаемые технологические решения будем называть технологическим влиянием. Технологическими решениями могут быть: выбор методов обработки, режущего или мерительного инструмента, оснастки,.расчет режимов резания, формирование .планов обработки, построение технологического процесса и т.д. В главе.проанализированы технологические отношения между поверхностями деталей /рис. 1/.. Технологические отношения поверхностей по сопряжению, и по. положению в. зависимости от угла между поверхностями влияет на возможность их совместной обработки одним инструментом шш одной инструментальной .наладкой или на направление доступности обработки. Технологические отношения поверхностей по точности положения влияют на назначение финишных операций либо переходов, выбор оборудования и т.д. Технологические отношения поверхностей по базированию влияют на формирование марарутной,технологии, назначение финишных операций и т.д. В таблице 1 приведена классификация и кодирование технологических отношений между поверхностями, в таблице 2 представлены кода поверхностей. На основе данной классификации разработана математич&.скад модель описания деталей, позволяющая полива отразить, конструкцию деталей в технологии изготовления. На рис. 2 представлен чертеж детали , а на рно. 3 выполнено ее описание, Выполненное описание детали используется для .проектирования планов обработки комплектов попорхностой, проектирования техпроцессов.

Твхно.погичоские отношения между поьерхиостм» лета,1"(*

но сопряжению

Таблица £

Кода технологических отношений поверхностей в деталях

поверхности, тыхяологически зависимые'

технологи-:

чески не- :--------------

зависимые пю сопряжению :по положению

соп-Тне- :пРи Угло '•111)51 У™9

ря- :сол- : "

гае-:ряга-Ш9 :емые

:=90о:<90о!>90о:=90о:<90о»90°;=0о:НИЯ

:осо-

________jioc-

•по точ-:по tía- :тл :костя :зкрова-!ПО~ полой»-: на® :верх-. :нос-

: тей

кода технологических отношений поверхностей при кодирования 0 : : СЫ : П<* : 1 : Б : О

кода технологических отномний в цифровом представлении, используемые в программах

0

х « ítf

1 2 3:4 56?: 8-15 : 16-18 ;1&-30

Примечания: f - в зависимости от вида отклонения поверхностей

/нвпараллвльносгь, нвперпэвдикулярность и т.д./ . эге - в зависимости от положения поверхностей ... - в зависимости от вида конструктивных особенностей поверхностей /резьбы, фаски, канавки и т.д./

Таблица 2.

Кода поверхностей деталей

Ж п/п : Наименование поверхности

1 • : Плоскость

2 : Цилиндр

3 : Конус

4 : n{sepn

Б : Тор ■ .

Код поверхности'

1

2'

3

4

5

Чиутэж ÄöTMif **|>!мэг привода o:;cm»n; yaratvw'ow*

д iidA

0ПИСА1Ш г!¿'¡ЛГА Ш'ИВОДА СИСТШ ШШ®

0НЩ2 СВШШ НА ДЕТАЛЬ ношр детали |Надот8лиа1М0 |номеР цаха: М!Ч,ка ¡сериала

81.Ы01.33йь,Ш1: рьгааг : 6 : 35ЛСЛ

6 в , Ш1А: 1Ш :»ид заготов- : ¿1-хВхН /т/г 1©личос*гпо и партии

______:_ _ _ :____1 _ :____1_________

1000 : 100: лптьо : 48х28л29 : ■ 500

СВЙДШШ ПО ШКПТУКЧШНШ ЭЛЕМЕНТАМ

й поверхности, код, дайна Л, ширма В, диаметр Д, радиус £, ктлитог И', шероховатость На #множество связей с поверхностями: № поверхности код связи угол /отклонение, номинальные размеры/.,,,...,... А

I,1; А =30,В-30, Ка=10,КТ=13 А 2,4^=29,В=50,В=28,КТ--11,Ва=2.5 А 3,1;Л=И8,В-3,Ка=10,КТ=13 ^14С00 &

4,1; Л=19,В^8,Ка-10,КТ=13-#. 5СООД1ПОО & 5,2; , В-2 0, Ва=10, КТ -13 4000, 6СОО <* 6,1; ¿г-25,В=28,Ва^10,КТ=13 #5С0О,4П9и,7ССО,8П90,1ОПОО, П'/ПАРМ 0.05,10/

7,2;К=5,В^8,Ка=10,КТ=13* 6С00,8С00 «*

8,1; Ь Л0,Б-28,Ва--10,КТ=13 # 6П90,7СОО,9СОО,Ш1ЭО А

9,'2;К-5,В-=28,1ш-10,г\Г-=13#' 6000,10000 & '

10,1;6 =14,В=28,Ра--.1.0,КТ-13 #>Ш00,81190,1Т/11АРМ 0.06,10/5

II,1; и -9,0-28,Ва=--10,КТ=13 ч(*4П00 <* 12,2В;Д=10,КТ=9,/^-.9,Ка=2.5# 13Т/С00СН 0.05,10/ & 13,2В;Д=8,КЪ=9,Л=9,«г.-^.Г)#12Г/С00СН 0.05,10/А 14,1 ¡¿=г15,В=2й,»3=10,^-13 М.'ЗСОО <Яг

15,3; /,=45,Д-.29 &

•16,1; 6 -15, ГЫ 4,Г«а-10,КТ^13 * 15С135 ' '

17,1; и =15,В-1 1,!?л 40,КТ--13 15С13Ь

18,1; и -14,!ЫЬ,1й-Ш.КЧМЗ ^150135

19,1; и -14,В-]!,-10.КТ-13 #=150135 ' , ,.

20,1: ¿.-.=1Ь,13-1'],.# й 1090 А.

8,6 :-е.Г.я.-=1 !),кт--13#20с00,о/мска 1х4ь/,О/РЕЗЬБА 1 хг.д*

Рип. 3

Глава 3. 'ФОЙМЛИЗАШ МЕТОДОВ МтШРШШЙ ОБРАБОТАЛ И . ФОРШРОВШ® ПЛАНОВ ОБРАШКИ КОГ1СТРУ !ч Ш! £ 1X

элшшов да&язй адвдкхягозши

Чем полное формализованы метода механической обработки, тем точнее соответствуют спроектированные технологические процессы конструкциям деталей. Исследуя особенности конструкции машиностр ютелъкч' деталей, иояко прийти к выводу, что конструктивные элементы деталей повторяются. Такая унификация имеет место в силу служебного назначения деталей, а такяе в силу того, что конструктивные элементы несут в себе "отпечаток" методов механической обработки. ?Летоды мехаютеской обработка накладывают свои конструктивнее особенности /русгготатаниа режущих кромок, движения резания, точность подояэвкя релдшис кромок и движений резания, точность оборудования и т.д./ па конструкцию деталей, ее элементов. Под шролог« шхящгеестЗ обработки здесь рассматривается. Метод, связанный с опрэд,ела(г-ннм типом и кскоянешем режущего инструмента и оборудования; концевое фрезерование, торцовое фрезерование и т.д. Оборудование рассматривается в зависимости от исполнения и степени точности. Из сказанного следует заключить, что какднй метод механической обработки реализует ояредаяешшВ технологический комплект, обусловленный конструктивными особенностями метода.

Комплектом метода механической обработки клчкнаетоя набор конструд 'явных элементов, который может бить обработан длшши методом. В комплекте конструктивике элемент!' р. зависимости от сложности имеют иерархическую структуру /рис. 4/. На саиоч высоком уровне иерархии находится самый сложный конструктивна элемент, имевший наибольшее количество состазляк"шх его поверхностей. Он называется основным элементом комплекта.

TôïrmowiocKûi! комплект метода "конпевое.фрезерование"'

IA JkêA

Ш

колодец I

окно

\трман\

полка

паз

УСТУП

шосиосп

\ А —г

á

f А

3L

1 а

v __—

m \ф

£

&

ôud А

тм\

■

Вид А

"5г

УФ

ъ

9 .

i_1j

Рис. 4

Об^иботка основного элемента технологического комплекта на~ лнатся наиболее нагруженной, гдо максимально используются возможности режущего инструмента. Для каждого метода механической обработки может бить найдено один или несколько тих- ■ нологкческах комплектов. Некоторые комплекта можно объединить . Описание основного элемента технологического комплекса строится аналогично описания конструктивных эдиыентои деталей /см. таблицу 1/ к дает весь ннбор технологических элементов, входящих в комплект, то есть которые могут сыть обработаны данном методом» В таблице 3 приведши, технологически» комплекты методов механической обработки, дало их описание. В данном случае описание основных элементов комплектов уч;тгааат отношения поверхностей деталей но сопряжению.

Если технологический конструктивный элемент проектируемой детали входит в комплект метода механической обработки., то данный метоп явдязтел альтернативным для этого метода. Путем сравнения описаний технологических конструктивных элементов с описанием тохнологических комплектов осуществляется предварительный выбор методов обработки. В качестве критерия .оптимизации в системе принят критерий максимально!} объемной производительности резания, поэтому метода механической обра-Оот.ки й информационной базе распределены по приоритету объемной производительности резания. Таблица принятия технолога-'чссккх реэтоняй и" формирования планов.обработки /табл. 4/ содержит описания комплектов и размврно-точиостнио ограничения гуш ««тодов механической, обработки. Таблица и информационной Ь»зв состоит, из пяти частой /К:-5/,' где К - номар' ¡)»рахо«1.

После выбора., плана обработки -произоодится' уточнение мс?о~ . дои обработки с -учетом обеспечения :»пдшм«;» тс^чежяй ко точности и положения поперхноелой. Ло го&одс 5 ^рот'рлоглг

• Таблица 3

Трхиа'ю гичоскио комплекты методов механической обработки

е'шоачгго 0'>-

НОЧНОГО ЭЛО-

"епта "омл-локта

Па^новпияе г Наименование Наименование и описэ-оапсч'ого ¡метода моха- пме элементов, входя-:гг 4 п «теской об- :щих в комплект И0Г'!1ЛЛ;?Г': СрЯбоТКИ : .

1

1.;П-О.Л-!

2;0-0,

1-1

СМ,?. I !; 1-1.

¡постаст*. яочеявв под- : плоскость полуоткры-гшпуатгттпя :резню» рвзцомгтвяг 1;0-0./-1 ;

:торпэ тала :плоскость открытая: гпрздат'я :

Чилг-яр полу-:точеняэ про- :цзлтащ> полуоткрытый: огкр-тг^- :ходачи резцом:' 2;0-0.3-3 Лчислп?«*?'*» пдапвгдкгтее« гщшаздр открытый: с. п"гпл'/ г/»? поверх- : 2;0-0.

¡»оя7-:т<п8нив про- :шшшдр полуоткрытой: оупор- •' 2;0-0.1-1 /стгг*»»етт :ньтл резцом ¡нияшщр открытый:

С С-1"ОГ. : 2$0-0.

н"1;- ¡фрезерование :паз: 1; 1-1,1-1

:торцовое : уступ: 1;1-1

:'{1рср(5ровэ1Шо : па л: 1; 1-1,1-1 :пдсчовнп!1 : уступ: 1,1—1

гррг^ачи :

?Г! :.{реаеровашт<? :колоцоц:

:кояцоп-»ч :1;1-1,1-1,1-1,1-1

^рр.знгл :

ТО тс

Таблица 4

Назначение методов механической обработки конструктивных элементов деталей

Наименование операции

Код: Основной.. ;элемент i :комплекта

Класс:Ква-:Нач< чнс- !ля- :диа-тоты :тет :метр

Диаметр о<5р„

Длина обработки

Ширина обработки

I£L ÍÜ

4: КЭ1

Ш1 :КВ1 : Д1

Д01

ДВ1

011

Kl: ' КЕ1

6 :1;0-0д~1

4 :2;3-3

7 :2;1-1,1-1.

5 :2;1-1. »

2 :1 Ц-1,1-1

3 :1;1-1.1~1.

1.:1;1—1,1—1, : 1-1,1-1

ti:2В • ■';■ .'•'"•

12:2В .".

13:2В ' ;';•: 14:2В V 9 : 2В

кь 1 :кв1 : d1 3 d.5-17:

3 dS-17:

I

»01

ш

¿1

Точение подрезным резцом

Течение про— ходким резиом

Точение кана-вочным резцом

Точение про-ходшш упорным резцом

■ Фрезерование торцовое

Фреэерованре

дисковнш

фрезами

Фрезеровагшз конц.езо?

Свэрланяе '

Рассворливя-тю . ' .

Зенкеройание

.Разпертырячие

',рптя7и'пяние

4 :12-14:

3 15-17 S

4 3

2-4

2-4

3-4

2-3

3-4

i — [цг^нл ИПРИТ!-*/;

12-14 12-14

12-14

13-14 «О :'

13-14: ¡¿0 : .' * •

12 : ¿0 к 10 .11-12 /0 ¿10 • 12 : Al :>Г>0

Таблица 5 .

Уточнони^ планов обработки комплектов поверхностой дета-л пчм^-имоо^и от точности форш и положения поверхностей

'ич откчонорш :Обони!ги'!и1н! Стоипнь точнос- -: Финишный _ме- Код

:огк.тнетт ти по Г0СТ24643- -:тод обработ- мето-

81 да

________1....____..... 2 _ _ ___3____ 1 _ _ 4 _ _5_ _

(ло<1кос.тноо"'| : ШЮ<Ж 3-4 :доводка 25

"р' ».«аячЖ'Ягг к? г'-.: '['"ЛНО н

" » " :сулэрфиниши-:рование 20

<| . _ — гшабрение 26

" ■ " : шлифовать :2 раза 15,15

Б-В :илифовять 15

»1 :шабрение 26

- - - i -' ~ :точить :3 раза 6, 6,6

" . " гпшсровать 15

— i ...... »» :фрезеровать :3 раза 1, 1д

; 2,2,2

"... • п т? 3,3,3

:строгать :3 раза 16, 16,16

• - — ■ — _ 9-М :точить :2 раза 6,6

:фрезеровать 1,1

наличие необходимых финишных переходов для обеспечения заданных. требований, точности отклонений формы и положения поверхностей.' Затем производится уточнение оборудования в зависимости от требований точности формы и положения обрабатываемых поверхностей, /см. табл.4 6/, В заключении методы обработки уточняются. с учетом доступности обработки поверхностей и даются рекомендации относительно направления движений резания.

Разработанная методика проектирования планов механической обработки .деталей машиностроения дозволяет учесть трудноформа-лизуамые конструктивные факторы деталей, назначать совместную' обработку комплексов поверхностей, одним инструментом шш инструментальной наладкой, выбирать наиболее производительные методу обработки в условиях заданной 'производственной система. ■

• _ Глава 4, ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛВДОВАНИЯ

Результаты теоретических .исследований, изложенные в шопах 2-3, нашли применение в разработке модуля автоматизированного проектирования планов механической обработки деталей машиностроения, классов "корпуса", "кронштейны", "рычаги", "фитинги", ."вилки" и т.д. Данный модуль функционирует на. двух предприятиях 'в рамках автоматизированной системы проектирования операционной технологии механической обработки деталей,

В результате работы модуля выполняются следующие этапы: 1. Автоматизированный выбор альтернативных методов мехаиичео-яой обработки ком.глектов поверхностей деталей. Я, Уточнение набранных методов обработки с учетом требований .точности |{х)рмы и положения обрабатываемых поверхностей,-3, Уточнение точности Ьооруцоышая с учетом требований точности размеров, фогмь н положения обрабитьшимих поверхностей. -

Таблица 6

Выбор оборудования в зависимости от требовэгой точности Форш и положения обрабатываемых поверхностей /фрагмент/

Код обо- -¡Тип оборудования Плоские поверхности

рудовапия ТОЧНОСТИ $ОрМЫ точность поло-

• /мтал/ жения /мкгл/ ?

» прямо шюск' парал

: мо 10- сю >40 >40 10- ¿10

• 40 40 1 40

.1 :Токярно-в'лнтороз~ 1 1 1

:ный

:Вертикально~ :сверлклып!й 1 1 1

3 :Горязоптйльпо-:фрезерный обич-:ной точности 1 1 1

гГоркзонтэлъно-:фрезерный попы-:гаегою>" точности 1 1 1 1 1 1

5 :Вертикально~ обич-:ной точности 1 1 1

6 :Вертикальпо-гЪрсз^рчый пош- 1 1 1. 1 1 1

:ШйлНО£ точности *

7 :Попер.гп!о-: строгальный 1 1 1

Лрамечачкв: * - отклонения при номинальном размере 100 мм

4. Технологические рекомендации относительно направлении движений резания при обработка поверхностей деталей.

На рис. 5 лредставлеш блок-схема алгоршчла проектирования планов механической обработки машшостроителышх деталей.

Пример проектирования модулем планов механической обработки детали "рычаг привода системы управления". Исходные данные:

- чертеж детали /рис. 2/,

- производственное условия

Этапы работы:

1. На основании данных чертежа формируется описание дета-

1

ли /рис. 3/, структура которого изложена во второй глаое.

2. Программно распознаются значения идентификаторов, выявляется комплекс технологических отношений между поверхностями, на основе чего формируются файлы конструктивных элементов.

3. На основании файла описания конструктивных элементов детали "РАВ" с помощью таблиц технологических решений /тнбл,4/ производится вибор альтернативных вариантов механической обработки в порядке приоритета, объемной производительности резания.

4. Альтернативные вадшптн механической обработки уточняются с учетом требований точности формн и положения обрабатываемых поверхностей с помощью таблиц уточнения /табл. Ь/.

Ь, С' помощью таблиц уточнения /табл. 6/ уточняется точность металлорежущего оборудования с учетом требований точности формн и иолотег;?,ч обрабативаемкх поверхностей.,-'■

,6. Даются рекомендации относительно направлений движений ранения и формируются окончательные планы обработки.'

Технологические реомкен для э«шов 3, 4, 5 и плат, мвхн-нич*»ской обработки лонирхностей рычага кривс-Д'.-н:; п тп<\л;«и» 1.

Елок-схема алгоритма проектирования планов.механической обработки деталей машиностроения

информаци--онная база: таблицн назначения нлонов обработки; таблиц« уточнения методов обработки

/формализованное описание -, деталей и заполнение кару исходной информации

программа Р1 чтения, интерпретации записей и организации последовательного Файла

программа Р2 интерпретации технологических связей /отношений/, формирования файла конструктивных элементов

"noorpaf.ii.ia РЗ выбора методов механической обработки конструктивных элементов деталей

ЧнЬОД ШЙШМ МО/.Н-ничегкоЯ обоаиотки

программа Р4 уточнения методов по точности положения и формы пов-й

программа 1'Ь уточнения методов по доступности направлений обработки поверхностей__

файл

ЧУОЪ

файл

т

файл Т1

{аил Т2

фэкл ТЗ

Рис. 5

Таблицн 1

Снроектаровашша модулем планы механической обработка комплектов поверхностей детали "рычаг привода системы управления"

& ;№ ионерх-:№ обра-! План обработки:Уточнение:Сте11внь:Мажошра-

:ностей КЭ:батывае-с^поверхаостей ¡/конст- :м!а по-: р/ктйвнкх: ьарх-¡элемеи- :костей

тов/

:КЭ !

:шшнов об{-точнос~:цяошши :работки с:тн об»-: припуски :учетом :р^дова-: /ьы/ :обесп9чо-:иия и : :нш точ- :напрев-: :нести фор+леиив : :мы и подо+ обра- : «жения 11о-:ботки : верхцоствй :

4

5

фрезерование торцовое

I

фрезерование

концевое

черновое

фрезерование

кокцваое

чистовое

фрезерование

концевое

шлифование

3 Г 3,14 : я.

: ■

фрозвротние торцовое

нормаль- 1,5 пая- ;

ЩрезсрТйатГа™ копнение черновое фреиероашшо когМииое ¡цотовоа___х

нормальная :

нормаль-

пая : " «

— — »

нормаль* пая ;

нормалы-нгш

1.0

О.Ь

1.3

0,2

1.5

1*0

- 1 _ i2.ii

1

1

2

Основными составляющими экономической эффективности данного модуля и робота в целом являются:

1. Снит.ение трудовых и материальных затрат на стадии технологической подготовки производства за счет сокращения сроков проектирования технологических процессов.

2. Повышение качества проектирования технологических процессов за счет увеличения производительности механической обработки

и сокращения трудовых затрат на обработку.

Суммарной годовой экономический эффект составляет 60 т.р. ОБЩЕ ШШШ И РЕЗУЛЬТАТ РАБОТЫ

1. В результате проведенных в диссертационной работе исследований решена актуальная научная задача'технологии машиностроения, заключающаяся в установлении комплекса взаимосвязанных конструктивно-технологических факторов, определяющих проектирование технологических процессов механической обработки маши-пострлгтелышх заготовок, ^то способствует повышению эффективности автоматизации технологического проектирования.

2. Г работа исслеяочччн технологические отношения между повер-£>■:•<стт/>и в петллях, что позволило полнее формализовать описание детали для задач технологического проектирования, повг-сить качество технологических решений.

3. Проведен янчляз связей цеаду конструкцией мапиностроитвль-ннх плтолей л технологин*'!! их изготовления, на основе которого сфорччротмчн технологичесие коишгектн для методов механической обрп^г.тки и разработан« таблчпн принятия технологических у.^чгаги"» чопволгтс?пе пнроекгяроаятт» наиболее эффективнее

м-':. рбрабгтуз ксчалчктов поверхностей деталей.

4. Т'чп} •!<■.'••''Т*1П.';д мо-г^-лка (грой.-ггнрошяял пяя'юп механической сб| пг^тчи 1к»|'у>кто'и ткпер'ност?;) учитивает трудчоФорлитазуе-•

мыв конструкторско-технологические факторы деталей и технологий и ориентирована на широкий спектр классов деталей сложных конструкций, изготовляемых в мелкосерийном производстве. 5. Разработанная методика автоматизированного проектирования планов механической обработки комплектов поверхностей заготовок машиностроения реализована в качестве одного из оснон-ннх блоков системы автоматизированного проектирования операционной технологии изготовления деталей, внедренной на трех предприятиях.

Основные результаты диссертационной раооти опубликованы в следующих работах:

1. Батурин В.Н. Автоматизированное проектирование технологических методов обработки машиностроительных деталей с использованием информационной базы. Материалы Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация проектирования средств технологического оснащения в машиностроении и приборостроении". Рига, 1988, с. 15.

2. Батурин В.Н. Автоматизированное проектирование технологических методов обработки деталей машиностроения с использованием информационной базы, содержащей накопленный производственной базы, "содержащей накопленный производственный опыт предприятия. Материалы научно-технической конференции "Комплексная механизация и автоматизация производства на основе внедрения станков с Ч11У, промышленных роботов, гибких производственных систем и роторно-конввйерннх линий".

Луцк, 1988, C.8R.

3. Батурин H.H., Кузьмин В,В. Определение методов обработки конструктивных элементов' деталей машиностроения с учетом влиянии производственных условий. М.,ВШШИ, 1008,№10/204/,с. 13У.

4. Батурин В.iL, Кузьмин В.В., Хадеева С.С. Повышение эффективности автоматизированного проектирования методов механической обработки деталей. Материалы научно-технической конференции "Пути повышения эффективности использования оборудования с W. Оренбург, 1989, с.25.

5. Батурин Б.П., Кузьмин В.В., Хадеева С.С. Повышение эффективности автоматизированного проектирования технологических операции моханической обработки деталей. Материалы научно-технической конференции "Пути повышения качества машиностроительной продукции". Саранск, 1989, с.17.

Г).. Кузьмин В.В., Хадеева С.С., Батурин В.Н. Инструментальное обеспечение участков станков с ЧПУ с использование« СУБД технологическою назначения. Материалы научно-технической конкуренции "Пути попечения эффективности использования ■ оборудования с ЧПУ". Оренбург, 1909, с.39. 7, '"ленке .U.S., Парамонова Е.Г., Батурин В.Н. Автоматизиро-¡?; иная система проектирования маршрута обработки деталей с нормированием слесарных работ, Улан-Удэ, ЩГГИ» ипф. листок р 87-3, 1987.

Яцзнко Л.З., Парамонова 13.Г., Батурин В.Н. Автоматизирования система проектирования оперпционшх карт на универсаль-ю фрезерпне работы. Улан-Удэ, ЩГГИ, инф. листок № 87-2,1987.