Принципы автоматизации технологической подготовки производства Ниматов Ф.Ф

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА В МАШИНОСТРОЕНИИ Любое изделие, которое нужно изготовить (произвести) называется объектом производства. На предприятии обычно различают основное и вспомогательное производство. В основном производстве изготавливают изделия, которые составляют продукцию предприятия - например, станки. Во вспомогательном производстве изготавливаются изделия, которые необходимы для производства основной продукции предприятия (приспособления, штампы, пресс-формы и др.). Все изделия, как основного, так и вспомогательного производства, являются объектами производства.

Процесс создания любого нового изделия основного производства включает в себя ряд последовательных этапов. 1. Поисковое проектирование. На этом этапе производится анализ потребности рынка в данном изделии, исследуются конкурирующие аналоги, оцениваются временные и финансовые затраты для начала производства изделия, планируется серийность (годовой объем выпуска) изделия и устанавливаются его основные технические характеристики, оценивается возможная прибыль предприятия. 2. Конструирование. На данном этапе осуществляется детальная разработка конструкции изделия. Структура, состав и геометрические параметры изделия должны соответствовать техническому заданию и обеспечивать требуемые эксплуатационные характеристики изделия. Важно спроектировать изделие так, чтобы его можно было изготовить наиболее простым образом и с минимальными затратами.

2. ФУНКЦИИ И ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА Современное производство использует самый широкий спектр технологий при изготовлении деталей изделий. Это как традиционные технологии (обработка материалов резанием, штамповка, ковка, прокатка и др.), так и ряд новых (лазерная и плазменная резка, высокоскоростное фрезерование, электроэрозийные методы обработки и др.). Применение той или иной технологии в каждом конкретном случае должно быть представлено в виде технологического процесса (ТП). Стандартом ГОСТ устанавливается классификация видов ТП по методу выполнения - обработка резанием (механообработка), обработка давлением, литье металлов и сплавов, сварка, сборка и др.

Как правило, наибольший объем работ и общее управление процессами ТПП возлагаются на Отдел Главного технолога (ОГТ), структура которого может выглядеть так, как показано на рис. 1.

3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АСТПП Принцип системного единства. Элементы АСТПП должны разрабатываться как части единого целого, где функционирование элементов подчинено общей цели. Кроме того, должна обеспечиваться интеграция АСТПП с автоматизированной системой управления производством (АСУП). Принцип декомпозиции. Разделение АСТПП на составляющие (подсистемы) должно быть выполнено по наиболее слабым организационным и информационным связям. Правильная декомпозиция уменьшает сложность системы и облегчает условия ее эксплуатации. Принцип модульности. Все компоненты АСТПП должны представлять собой логически независимые модули, которые могут использоваться как в автономном, так и в комплексном режиме.

В своей работе АСТПП осуществляет хранение и обработку информации об изделии на протяжении всего времени его жизненного цикла, а также обеспечивает управление этой информацией. К видам информации, используемой в АСТПП, относятся: 1. Информация о деталях и сборочных единицах изделия; 2. Информация о технологических процессах изготовления изделия; 3. Информация об используемых средствах технологического оснащения; 4.Нормативно-справочная информация; 5.Планово-учетная информация. Рис. 2. Целевые и собственные функции АСТПП

4. БАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ В ТПП Под компьютерным проектированием в общем случае понимается разработка конструкторского проекта изделия на основе трехмерного геометрического моделирования деталей и сборочных единиц, с последующим автоматизированным формированием комплекта чертежно-конструкторской документации. Система, выполняющая компьютерное проектирование, называется CAD-системой. Если CAD-система при проектировании решает только задачу автоматизации получения комплекта чертежно-конструкторской документации, то ее относят к классу 2D (то есть "плоских") систем. CAD-система, в которой проектирование выполняется на основе трехмерных моделей, относится к классу 3D (то есть объемных") систем. Ниже, говоря о CAD-системах, мы будем иметь в виду ЗD-системы.

CAD/CAM-системой называется система, которая обеспечивает интегрированное решение задач разработки конструкторского проекта изделия и формирования управляющих программ для обработки деталей изделия на оборудовании с ЧПУ. Объединение этих, достаточно различных классов задач в рамках одной системы обусловлено тем, что их решение базируется на использовании единой трехмерной геометрической модели изделия. Общность модели позволяет избежать всех проблем, связанных с передачей данных из одной системы в другую, обеспечивает интегрированное решение проектных задач.

Мышление конструктора, применяющего 3D-моделирование, отличается от мышления конструктора, работающего только с чертежами. Создаваемая конструктором геометрическая модель хранится в памяти компьютера как некоторое математическое описание и отображается на экране в виде пространственного объекта. Объект может отображаться в различном представлении: каркасном, с удалением невидимых линий, полупрозрачном и полутоновом (рис. 4). Рис. 4. Виды представления объекта: а) каркасное; б) с удалением невидимых линий; в) полутоновое а) б) в)