Конспект

операционные эскизы, ведомость оснастки. Всю эту технологическую документацию необходимо получить, используя САПР ТП.

Маршрутная карта – это перечень технологических операций с указанием модели оборудования по операциям в порядке их выполнения. В операционной карте приводится описание переходов с указанием режущего инструмента. Оборудование, инструменты связаны с понятием производственного процесса.

Производственный процесс представляет собой совокупность действий людей и орудий производства, необходимых для изготовления изделия.

В производственный процесс входят не только процессы, непосредственно связанные с изменением формы и свойств обрабатываемых деталей, сборка узлов и изделий, но и все необходимые вспомогательные процессы: складирование, упаковка, отгрузка изделий; ремонт и модернизация оборудования; изготовление инструмента и средств механизации; контроль на всех этапах.

Изделие – любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

Деталь – это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Разработка описания ТП с использованием средств автоматизации – это автоматизированная разработка. К средствам автоматизации относятся компьютер и программы. Пакет программ называют «Система автоматизированного проектирования ТП». Если расшифровать слово «проектирование», получится «система автоматизированного составления описания ТП». На предприятиях описание ТП называют просто «технологический процесс изготовления детали».

Прежде всего, дадим определение понятию «проектирование». В общем случае, под проектированием понимается процесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях еще не

11

существующего объекта, на основе первичного описания данного объекта и (или) алгоритма его функционирования. Проектирование является сложным творческим процессом целенаправленной деятельности человека, основанным на глубоких научных знаниях, использовании практического опыта и навыков в определенной сфере. От качества и сроков выполнения проектирования во многом зависит конкурентоспособность выпускаемой продукции. Этим обстоятельством объясняется постоянно расширяющееся использование САПР.

Под системой автоматизированного проектирования понимается комплекс средств автоматизации проектирования, взаимосвязанных с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователем системы), выполняющей автоматизированное проектирование. САПР классифицируются по нескольким признакам, наиболее важным из которых является тип объекта проектирования. Как видно из названия в САПР ТП объектом проектирования является технологический процесс.

Понятие о технологическом процессе

Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета труда. К предметам труда относят заготовки и изделия.

По последовательности выполнения различают ТП изготовления исходных заготовок, термической обработки, механической (и другой) обработки заготовок, сборки изделий.

В технологическом процессе изготовления заготовок происходит превращение материала в исходные заготовки деталей машин заданных размеров и конфигурации путем литья, обработки давлением, резки сортового

или специального проката, а также комбинированными методами. В процессе

12

термической обработки происходят структурные превращения материала заготовок, изменяющие его свойства. При механической обработке наблюдается последовательное изменение состояния исходной заготовки (ее геометрических форм, размеров и количества поверхностей) до получения готовой детали. ТП сборки связан с образованием разъемных и неразъемных соединений составных частей изделия.

Для осуществления практически любого ТП в машиностроительном производстве необходимо применять совокупность орудий производства, называемых средствами технологического оснащения (СТО).

СТО, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части ТП, называют технологической оснасткой (режущий инструмент, штампы, приспособления, калибры и т.д.).

ТП выполняют на рабочих местах. Рабочим местом называют элементарную единицу структуры предприятия, где размещены исполнители работы, обслуживаемое технологическое оборудование, часть конвейера, а на ограниченное время – оснастка и предметы труда. Рабочее место - участок производственной площади, оборудованный в соответствии с выполняемой на нем работой.

Технологический процесс состоит из операций технологических и вспомогательных. Например, технологический процесс обработки валика состоит из токарных, фрезерных, шлифовальных и др. операций.

Технологическая операция – законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Технологическая операция является основным элементом производственного планирования и технологического нормирования. На операцию устанавливают норму времени. К элементам технологических операций относятся: технологические и вспомогательные переходы, установы, позиции, а также рабочие и вспомогательные ходы.

Технологический переход – законченная часть технологической операции, выполненная одними и теми же средствами технологического

13

оснащения (приспособление, инструмент, при постоянном технологическом режиме и установке). Изменение одного из этих условий ведет к появлению нового перехода, так как технологический переход характеризует постоянство применяемого инструмента, поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке, а также постоянство технологического режима. Переходы могут быть простыми и сложными (фрезерование плоскости, подрезание торца, сверление отверстия – простые; обработка ступенчатого валика с применением 2-х резцов наладки – сложный переход).

Вспомогательный переход – законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, которые не сопровождаются изменением свойств предметов труда, но необходимы для выполнения технологического перехода (закрепление детали, инструмента; возвращение инструмента в исходное положение, т.е. отвод, подвод инструмента, настройка на выполняемый размер).

Установ – часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Изменение положения заготовки относительно поверхности стола станка или приспособления означает новый установ. Например, обтачивание вала с одного и другого концов до места зажима проводится за два установа, так как вал в течение одной операции дважды устанавливают и закрепляют.

Позиция – фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительного инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции. Установ и позиция имеют некоторые сходство и различие. Сходство заключается в том, что при каждом установе и позиции достигаются новые взаимные положения заготовки и инструмента. Различие обусловливается достижением каждого нового положения различными способами: при каждом новом установе – перезакреплением заготовки, при каждой новой позиции – перемещением или

14

поворотом заготовки или инструмента в новое положение. Следует учитывать, что замена установов на позиции сокращает время обработки заготовки, так как поворот приспособления с заготовкой занимает меньше времени, чем перезакрепление заготовки.

При обработке заготовок на токарно-револьверном станке позицией считается каждое из последовательных положений револьверной головки для ввода в действие нового инструмента. Применение многопозиционной обработки повышает производительность труда благодаря сокращению потерь времени на установ и закрепление заготовок или на смену режущего инструмента.

Технологический переход может состоять из нескольких проходов, или рабочих ходов, а также вспомогательных ходов.

Рабочим ходом (проходом) называется законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качество поверхности и свойств заготовки.

Вспомогательный ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, необходимого для подготовки рабочего хода.

Детализация цели проектирования технологического процесса

Главные особенности проектирования технологических процессов:

−многовариантность проектных решений;

−слабая формализация многих проектных задач.

Клегко формализуемым задачам технологического проектирования относятся:

−- расчет припусков и межпереходных размеров;

−- расчет режимов резания;

−- нормирование технологического процесса.

15

Решение слабоформализуемых задач основывается на типовых решениях. Это такие задачи, как выбор заготовки, разработка маршрута обработки детали, выбор станков, выбор инструментов и т.д. .

Набор типовых решений и условий, при которых может быть применено каждое из них, составляют базу данных. При разработке технологического процесса в ЭВМ вводятся некоторые исходные данные по требуемой детали. После этого проверяется соответствие исходных данных условиям применимости типовых решений. При выполнении всех условий принимается соответствующее типовое решение.

Последовательность проектных процедур при синтезе технологических процессов может быть следующей:

−Ввод описания чертежа детали;

−Синтез маршрутов (планов) обработки для всех поверхностей детали;

−Синтез принципиальной схемы технологического процесса;

−Синтез маршрута обработки детали;

−Синтез состава и структуры операций технологического процесса;

−Доработка технологического процесса (расчет режимов резания, нормирование);

−Оформление документации.

Классификация существующих в машиностроении САПР ТП.

Системы автоматизированного проектирования технологических процессов можно классифицировать по ГОСТ 25501.8-80. Классификация нужна для анализа систем и сравнения их между собой. На основе такого анализа выбирается система, наиболее подходящая для данного предприятия.

Результаты классификация автоматизированных систем по этому

стандарту выражаются в виде комплексного кода, который имеет вид: X. К. X. X X. X. X. X

16

Как видно из этого рисунка комплексный код (КК) образован на основе параллельной классификации* по восьми основаниям, т.е. полученные коды не зависят друг от друга.

Первый знак комплексного кода образуется при классификации по типу объекта проектирования

Классификация по типу объекта проектирования Коды:

1 - САПР изделий машино- и приборостроения; 2 - САПР ТП в машино- и приборостроении; 3 - САПР объектов строительства; 4 - САПР организационных систем.

Второй знак комплексного кода образуется при классификации по разновидностям объекта проектирования. Этот код условно обозначен как "К". Он может иметь различное число знаков и является иерархическим кодом, который образуется в соответствии с отраслевыми классификаторами. Знаки 1 и 2 зависят друг от друга, следовательно, являются частью иерархической классификации.

Третий знак комплексного кода образуется при классификации по сложности объекта проектирования (любой объект может состоять из нескольких частей).

Классификация по сложности объекта проектирования Коды:

1 - САПР простых объектов (количество составных частей до 100)

2 - САПР средней сложности (количество составных частей до 1000) 3 - САПР сложных объектов (количество составных частей до 10000)

4 - САПР высокой сложности (количество составных частей до

1000000)

Четвертый знак комплексного кода образуется при классификации по уровню автоматизации.

17

Для системы подсчитывается количество процедур и определяется, какое число из них автоматизировано.

Классификация по уровню автоматизации Коды:

1- низкоавтоматизированная (25% процедур автоматизированно);

2- среднеавтоматизированная (от 25 % до 50% процедур автоматизированно);

3- высокоавтоматизированная (свыше 50% процедур автоматизированно);

Пятый знак комплексного кода образуется при классификации по комплексности автоматизации проектирования. Процесс проектирования можно разбить на этапы с различным количеством процедур

Классификация по комплексности автоматизации проектирования. Коды:

1- одноэтапная автоматизация (автоматизирован лишь один этап);

2- многоэтапная автоматизация ( автоматизировано несколько этапов);

3- комплексная автоматизация (автоматизированы все этапы). Шестой знак комплексного кода образуется при классификации по характеру выпускаемых документов (текстовые, графические и прочие).

Классификация характеру выпускаемых документов. Коды:

1- САПР текстовых документов;

2- САПР графических документов;

3- САПР документов на машинных носителях;

4- САПР документов на фото носителях (микрофильмы, фотошаблоны и

т.д.);

5- САПР на выпуск документов двух типов;

6- САПР на выпуск документов на носителях более, чем двух типов. Седьмой знак комплексного кода образуется при классификации по количеству выпускаемых документов. Количество выпускаемых документов характеризует производительность системы.

18

Классификация по количеству выпускаемых документов. Коды:

1 - низкая производительность (до 100000 документов в год, на формате

А4);

2 - средняя производительность (до 1000000 документов в год, на формате А4);

3 - высокая производительность (свыше 1000000 документов в год на формате А4).

Восьмой знак комплексного кода образуется при классификации по количеству уровней в структуре технического обеспечения.

Классификация по количеству уровней в структуре технического обеспечения.

Коды:

1 - одноуровневые САПР;

2 - двухуровневые САПР;

3 - трехуровневые САПР.

Одноуровневые САПР устанавливаются на одной ЭВМ и образуют автономное АРМ.

Двухуровневые системы организуются для сложных, многоэтапных САПР. На автоматизированных рабочих местах выполняются отдельные этапы проектирования. АРМы объединены в сеть и работают под управлением сервера.

Роль сервера выполняет мощная ЭВМ с большим быстродействием. Сервер выполняет следующие функции:

•управляет процессом проектирования;

•решает наиболее сложные задачи с большим объемом вычислений;

•содержит базы данных и выполняет поиск по запросам,

•поступающим со второго уровня, т. е. работает в архитектуре "Клиент - сервер".

19

Трехуровневая система используется для очень сложных САПР и образуется при объединении двухуровневых САПР, причем на верхнем уровне используется мощная мейнфреймовая ЭВМ.

Сейчас на базе двух- и трехуровневых систем начинают функционировать, так называемые, виртуальные подразделения. Конструкторы, расчетчики и технологи могут обмениваться информацией на основе удаленного доступа через Интернет, т. е. пользователи географически разделены и могут находиться в разных странах.

20