Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки




Скачать 108.54 Kb.
НазваниеМетодика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки
Дата29.11.2012
Размер108.54 Kb.
ТипДокументы

СЭТС/Социально-экономические и технические системы: исследование, проектирование, организация

© Камская государственная инженерно-экономическая академия (КамПИ) 2003-2006 / 5 номер 2006 г. /


доктор техн. наук Симонова Л.А.

студент Головнич И.В.

Камская государственная инженерно-экономическая академия


МЕТОДИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ПОКАЗАТЕЛЯ СТЕПЕНИ СЛОЖНОСТИ ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ


На машиностроительных предприятиях проектируемое изделие должно рассматриваться с точки зрения использования альтернативных технологических маршрутов.

На основе анализа производства выде­лен набор критериев, по которым и производится отбор наиболее приемлемого технологического маршрута в реальном времени на этапе технологического проектирования: технические ограничения производства, фонд времени, себестоимость ТП, степень сложности процесса изготовления изделия, затраты электроэнергии [1]. Часть показателей рассчитывается автоматически, часть определяется экспертно. В условиях определения данного этапа экспертно может потребоваться значительное времени, что ведет к увеличению длительности процесса подготовки производства и конечной себестоимости изготовления изделий. Также при экспертном определении возможностей изготовления возможны ошибки, особенно при большой номенклатуре рассматриваемого оборудования. Поэтому необходимо полностью автоматизировать данный процесс.

На стадии технологической подготовки производства одним из критериев является показатель степени сложности процесса изготовления изделия, который предварительно сводиться к нахождению показателя технологичности. Анализ различных методик показал, что данный коэффициент в условиях механообработки необходимо рассчитывать как интегральный показатель, состоящий из частных коэффициентов: коэффициента обрабатываемости; коэффициента использования материала; коэффициента унификации; коэффициента сложности конструкции; коэффициента точности. Определение частных показателей технологичности деталей производится на основе автоматизированного поэлементного анализа конструкции деталей с учетом принятого способа их изготовления и вида материала.

На технологичность конструкции детали, подвергаемой обработке резанием, влияют как технические факторы (обрабатываемость материала, выбор баз и размерных связей, форма и размеры детали, требования точности и шероховатости обра­батываемых поверхностей), так и организационные факторы (серийность производства) [2].

Для методов обработки резанием приемлемо определение комплексного показателя технологичности, как совокупность значений частных показателей с учетом коэффициентов их весомости [2].Данный метод позволяет учитывать неравнозначность частных показателей технологичности при различных условиях производства, а также позволяет отойти от поиска многопараметрических корреляционных зависимостей, так как часто нет достаточного количества исходных данных, что делает данный поиск сложным, а порой практически невозможным.

Определение весовых коэффициентов на первом этапе при создании базы знаний осуществляется на основе экспертных оценок. В качестве метода согласованного принятия решений экспертов принят метод анализа иерархии [1].

Комплексный показатель технологичности Кт должен быть больше или равен нормативному показателю технологичности. Практическое применение расчетных коэффициентов технологичности возможно по двум направлениям:

- при разработке нового изделия коэффициенты Кт должны превышать базовые значения, которые задаются в руководящих указаниях по конструированию в конкретной отрасли промышленности.

- при внесении изменений в конструкцию детали, находящейся в производстве, расчетный коэффициент технологичности Кт для детали измененной конструкции должен быть не меньше нормативного значения.

Для оценки технологичности конструкции изделия (ТКИ) выделяются представители группы изделий, обладающие общими конструктивными признаками. Для правильного соотнесения рассчитываемой детали к базовой, то есть конструктивно самой сложной и принадлежащей той же группе, необходима определенная методика. Для этого используется система кодирования деталей. При разработке и использовании структуры иерархического построения кодификатора подспорьем может оказаться классификатор ЕСКД деталей машиностроения и при­боростроения представляющий собой систематизированный свод наименований конструкторских признаков деталей с их кодовыми обозначениями [3].

Количественная оценка коэффициента обрабатываемости затруднена и применительно к задаче обеспечения технологичности конструкции детали зависит от уровня целесообразных скоростей резания данного материала, а также возможности получения требу­емой шероховатости обработанных поверхностей на отделочных опера­циях. Уровень целесообразных скоростей резания оценивается специаль­ным коэффициентом относительной обрабатываемости Kv [5].

На основе взаимосвязи между уровнем относительных скоростей резания и легкостью получения требуемой шероховатости поверхности для сталей, условно разделенных по зна­чениям коэффициента Кv на пять групп, представлена графическая интерпретация на рисунке 1и сглаженный график построенный по этим же данным.



Рисунок 1 - Зависимость показателя обрабатываемости материала Kом от коэффициента относительной обрабатываемости Kv

По сглаженному графику на рисунке 1 после его аппроксимации с помощью программного комплекса MATLAB6 получена полиномиальная зависимость, которая может применяться для автоматизированного определения коэффициента обрабатываемости материала Ком по коэффициенту Кv. Уравнение имеет следующий вид

Ком = -0,10108* Кv3+0,25921* Кv2 +0,38077* Кv , (1)

где Ком – коэффициент обрабатываемости материала;

Кv - относительный коэффициент обрабатываемости материала.

Показатели унификации, характеризующие удельный вес унифицированных составных частей в изделии, такие, как коэффициент уни­фикации, коэффициент повторяемости, характери­зуют количественные показатели результатов работ по унификации. Однако для анализа и оценки целесообразности достижения того или иного уровня унификации необходима разработка показателей, отражающих качест­венные характеристики процесса изготовлении [2].

Для деталей, обрабатываемых резанием, основным коэффициентом унификации является показатель унификации конструктивных элементов, более четко отражающий не структуру, а долю унифицированных поверхностей. Причем, для гибкого автоматизированного производства понятие технологичности элементов поверхностей перестает быть актуальным и на первый план выходит только понятие унификации обрабатываемых поверхностей.

Определение унифицированных элементов осуществляется в соответствии базой данных инструментов по стандартизованным размерным рядам. Размеры стандартного инструмента определяются стандартами на конкретные виды инструмента и размерными рядами нормальных чисел, регламентирующих размеры всех видов инструментов.

Определение критерия технологичности производится в соответствии с кодификатором технологичности элементарных поверхностей.

Примером является кодификатор информационной системы ТехноПро, получившей довольно широкую известность и внедренной на таких заводах как ОАО "КАМАЗинструментспецмаш" (КИСМ), уфимский моторный завод «УМПО» [6].

Трудоемкость изделия как показатель ТКИ характеризует коли­чество труда, затрачиваемого на одно изделие с учетом его конструк­тивных особенностей в сфере производства. На практике показатель трудоемкости изделия чаще всего применяют совместно с показателем материалоемкости изделия.

Коэффициент сложности конструкции детали оценивается с помощью метода оценки трудоемкости изделия по сложности его конструкции. Коэффициент сложности вычисляется по следующей формуле

, (2)

где - значения коэффициента важности, сумма которых равна единице;

- значения частных коэффициентов сложности.

Значения коэффициентов могут быть рассчитаны как векторы приоритетов по методу анализа иерархий.

С учетом выделенных частных коэффициентов сложности значение коэффициента сложности можно записать в виде:

Kсл = Тв (Kп + Ко + Kт + Kобр + Kс), (3)

где: Kп коэффициент количества поверхностей;

Kо коэффициент учета отношений объемов;

Kт количество повышенных требований по точностям формы и взаимного расположения поверхностей;

Kобр количество видов механической обработки;

Kс – коэффициент соответствия размера, точности и шероховатости поверхностей деталей.

Коэффициент использования материала как показатель ТКИ характеризует количество материальных ресурсов, необходимых для создания одного изделия с учетом его конструктивных особенностей.

Для оценки степени рационального ис­пользования материалов совместно с определением коэффициента сложности изготовления изделия необходимо применять коэффи­циент использования материала.

Коэффициент точности определяют, используя дробление понятия точности детали на прецизионную и не прецизионную. При использовании данного коэффициента можно расширить номенклатуру деталей-образцов (базовых деталей) по точности изготовления, введя понятие детали с обычной точностью и прецизионной, для более точной оценки при расчете комплексного коэффициента технологичности. Параметры поверхностей после проверки соответствия должны соответствовать значениям определенных зон, если значения шероховатости более приведенных оптимальных соотношений параметров поверхности, то такое сочетание параметров является ошибочным и требуется изменить параметры поверхности до возможных.

В общем виде значение коэффициента точности поверхности деталей можно получить как вектор приоритетов по двум параметрам: номеру зоны и значению шероховатости с дальнейшим усреднением значений по формуле

, (4)

где Kpov - значение коэффициента точности поверх­ностей детали;

Pz - степень легкости получения для выбранной зоны;

Psher - степень легкости получения для выбранного значения шероховатости.

Необходимо отметить что векторы значимости можно получить методом анализа иерархии, причем сумма значений по каждому из двух параметров должна быть равна единичному. Если полученное значение меньше определенного принятого, характеризующего время изготовления самой точной поверхности, то рассматриваемая деталь считается прецизионной. В качестве значения коэффициента точности и шероховатости принимается наименьшее из полученных для всех поверхностей значение.

На основе разработанной методики спроектирована АИС расчета ТКИ в рамках учебного процесса с перспективой использования ее в целом в среде 1С Предприятие 8.0. Это позволит уменьшить затраты при одновременном увеличении точности поиска оптимального маршрута на этапе ТПП, а также повысить производительность труда.


Литература:

1. Интегрированное информационное обеспечение процесса управления технологическими маршрутами в рамках ERP-системы. Симонова Л.А. - М.: Academia, 2004.

2. Технологичность конструкции изделия: Справочник. Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков и др. Под общ. ред. Ю.Д.Амирова.- М.: Машиностроение. 1990.

3. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. ВНИИНМАШ. М.: ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ, 1987.

4. Астащенко В.И. О технологичности машиностроительных сталей. // Изв. вузов. Сев-кавк. Регион, Техн. науки – 2005 г, приложение №4. с42-45.

5. Марочник сталей и сплавов. А.С. Зубченко. - М.: Машиностроение. 2003.

6. Автоматизация проектирования технологических процессов: Метод. указ. к работе с пакетом программ. А.Г. Ткачев, А.А. Баранов, А.А. Пасько. Тамбов: ТГТУ, 2003.


Похожие:

Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки iconКафедра технологии машиностроения и методики профессионального обучения курсовой проект разработка технологического процесса механической обработки детали "шестерня" Пояснительная записка
Тема курсового проекта: Разработка технологического процесса механической обработки детали «Шестерня»
Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки icon«Устранение слабых сторон заводского технологического процесса, а также снижения трудоемкости и себестоимости технологического процесса механической обработки путем перевода технологического процесса с устаревших моделей оборудования на более современные»
Целью проекта является устранение слабых сторон заводского технологического процесса, а также снижения трудоемкости и себестоимости...
Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки iconМетодика автоматизированного расчета показателя з атрат электроэнергии
Часто именно данный критерий берется за приоритетный, так как может существенно повлиять в итоге на себестоимость изготовления продукции...
Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки iconПояснительная записка к курсовому проекту Тема: «Проектирование технологического процесса механической обработки детали «Полумуфта» N=7000 шт. /год

Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки iconРабочая программа дисциплины «Технология машиностроения»
Целью изучения дисциплины является обучение студентов осознанному применению методов разработки технологического процесса изготовления...
Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки iconПервое высшее техническое учебное заведение россии
В результате изучения курса студент должен получить определенный технический кругозор и навык технологического анализа как изделия...
Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки iconКурсовой проект Тема проекта: "Разработка технологического процесса изготовления форм офсетной печати для книги "Агледзіны" на уп "Полиграфкомбинат им. Я. Коласа"
...
Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки icon«Разработка технологического процесса изготовления детали «Корпус вибратора»
Тема: «Разработка технологического процесса изготовления детали «Корпус вибратора»
Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки iconУчебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы "Экономическое обоснование проекта автоматизации технологического процесса обработки информации "
Экономическое обоснование проекта автоматизации технологического процесса обработки информации
Методика автоматизированного расчета показателя степени сложности процесса изготовления изделия для экспертной оценки технологического процесса механической обработки iconКурсовая работа по дисциплине «сапр трикотажа»
Целью курсовой работы является закрепление навыков по расчету технологических параметров переплетений с использованием методики поэлементного...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница