8.Существенно расширены возможности самостоятельного развития системы пользователями.

9.Появилась возможность создавать собственные функции практически в любых режимах работы с использованием стандартного VB Script. Фактически, это - средство для модернизации системы собственными силами, например, для автоматизации выполнения различных рутинных функций: проверок, выборок

ит.д. В качестве примера использования в демонстрационную версию системы включены скрипты для автоматизированной проверки наличия норм расхода материалов по всем деталям по составу изделия, проверки соответствия цехов, заданных в расцеховках и фактически указанных в технологических операциях,

ит.д.

TechnologiCS 4 - достаточно большая и серьезная система, позволяющая увязать решение сразу целого спектра задач машиностроительного предприятия: от разработки изделия до контроля расхода материалов на его изготовление.

5.1.6. Система «МАС ПТП»

Система «МАС ПТП» (Многопользовательская Автоматизированная Система Проектирования ТП) является системой со средним уровнем автоматизации. Принципиальная особенность системы - выполнение интерактивного проектирования маршрутных и операционных технологических процессов непосредственно в среде PDM –системы SMARTEAM и, следовательно, в единой информационной среде с конструкторами и всеми другими специалистами, информация от которых также используется при проектировании технологических процессов. В системе выполняются основные функции проектирования ТП и имеется возможность формировать и хранить в электронном архиве комплекты с технологическими картами. Указанная особенность системы дает возможность распараллеливать разработку ТП и легко отслеживать прохождение всех стадий утверждения документации. При проектировании используется база данных и знаний, также функционирующая в среде SMARTEAM.В целом МАС ПТП – это современная САПР ТП, использующая все преимущества SMARTEAM – мирового лидера PDM –систем.

5.1.7. Система "ТИС-Адрес"

Система "ТИС-Адрес" – это учебная САПР ТП, разработанная в СПбГУ ИТМО на кафедре технологии приборостроения. Система входит в состав так называемой "Технологической интегрированной среды" (ТИС). ТИС - это комплекс систем технологического назначения и инструментальных средств для их сопровождения. Среди систем технологического назначения необходимо отметить систему расчета операционных размеров, табличный процессор, а

97

также комплекс информационно-поисковых систем для поиска технологического оснащения, функционирующих как автономно, так в составе "ТИС-Адрес". В системе имеется единый словарь параметров, который используется как для организации информационной стыковки между подсистемами, так и для организации баз данных и знаний.

Система "ТИС-Адрес" является системой со средним уровнем автоматизации проектирования технологии, для которой характерно следующее:

-для проектирования технологических процессов используется метод адресации; -для описания параметрических моделей деталей, операционных заготовок и

процессов применяется обобщенный язык DOL;

-наличие средств поиска комплексных деталей и параметрической настройки унифицированного процесса на рабочий процесс, применительно к заданной детали; -активное использование для обработки табличных алгоритмов;

-использование базы данных и знаний, построенных на основе табличного процессора.

Среди инструментальных средств наиболее важными являются: -система настройки на выходные технологические документы; -система ввода (корректировки) правил обработки таблиц в базе знаний;

-система ввода (корректировки) параметрических моделей деталей, операционных заготовок и технологических процессов.

"ТИС-Адрес" является учебным полигоном для изучения принципов построения САПР ТП и поэтому подвергается непрерывным изменениям и дополнениям при проведении курсового и дипломного проектирования. В настоящее время в этой системе проверяется возможность создания удаленных как самих модулей САПР ТП, так и баз данных (знаний) на основе Web – программирования.

Перспективы развития САПР ТП в первую очередь направлены на повышения уровня автоматизации и интеллектуальных возможностей за счет использования развитой базы знаний. Кроме того, необходимо повышать адаптивные свойства систем для учета быстрых изменений проблемной среды. Требуется дальнейшая разработка средств, обеспечивающих интеграцию с CAD/CAM системами, с системами технологической подготовки производства и АСУ предприятия. Нужны дальнейшие исследования по автоматизации контроля процесса проектирования ТП и отслеживания жизненного цикла прохождения технологических документов.

5.2. Оформление технологической документации

При использовании выше описанных и других систем автоматизированного проектирования техпроцессов проблема оформления

98

технологической документации, как таковая, вообще не стоит. Все результаты расчета характеристик технологического процесса можно распечатать в любую необходимую форму, а время оформления документации определяется быстродействием принтера.

Глава 6. Основы технологии сборки элементов точной механики

Обеспечение требуемой точности в приборостроении - одна из важнейших проблем. На всех этапах изготовления приборов обеспечение требуемой точности является обязательным, но особенно важным является обеспечение требуемой точности при минимальных экономических затратах

[5].

В настоящее время получили распространение следующие методы обеспечения требуемой точности изделий в процессе сборки:

-метод полной взаимозаменяемости;

-метод неполной взаимозаменяемости (вероятностные методы);

-метод групповой взаимозаменяемости (селективная сборка);

-метод регулировки (сборка с использованием конструктивных компенсаторов);

-метод пригонки (сборка с использованием технологических компенсаторов).

Ни один из выше перечисленных методов достижения требуемой точности в рамках сборочного процесса не обеспечивает приемлемого сочетания производительности, экономичности и качества выпускаемой продукции. С общих позиций наиболее перспективным является метод селективной сборки. Однако реальная область его применения - это длительное массовое производство. Распространение данного метода на область серийного и мелкосерийного производства обеспечит рассматриваемая в данной работе адаптивно-селективная сборка (АСС). Эта новая сборочная технология, базирующаяся на принципах селективной сборки и адаптивном принципе, лишена недостатков селективной сборочной технологии.

6.1. Селективная сборка или метод групповой взаимозаменяемости

Исследованию метода селективной сборки и изучению ее теоретических основ был посвящен целый ряд работ отечественных ученых. Селективная

99

сборка появилась вследствие несоответствия точности имеющегося оборудования требованиям, выдвигаемым теорией взаимозаменяемости, когда переход на новое, более точное оборудование при ограниченных масштабах производства приводит к значительному возрастанию себестоимости изделия.

Метод селективной сборки или иначе, метод групповой взаимозаменяемости заключается:

-в изготовлении деталей узлов по технически выполнимым или экономически целесообразным производственным допускам;

-в измерении партии входящих в соединение деталей, при этом измеряются действительные отклонения величин влияния от номинального размера, или иначе, отклонения характеристик, оказывающих непосредственное влияние на требуемую точность соединения;

-предварительной сортировке партии входящих в соединение деталей на размерные группы в пределах фактических производственных допусков

-непосредственной сборке соединений из деталей соответствующих групп.

Взаимозаменяемость достигается в пределах каждой сортировочной группы (метод групповой взаимозаменяемости), т.е. в пределах каждой группы допуск

на целевую величину имеет функционально приемлемое значение . Тогда для любой группы s допуска (s=1,...,m) справедливо выражение:

(6.1),

где, - групповой допуск s-ой сортировочной группы на целевую величину соединения.

Тогда из выражения (6.1) вытекает следующее условие:

(6.2),

где - реализуемый производственный допуск целевой величины, который в m раз превышает требуемый, s- номер группы допуска на целевую величину, s=1,...,m.

В пределах же каждой группы соблюдается следующее равенство:

(6.3),

100

где, - групповые допуски величин влияния Xi; i –(i=1,…, n) число величин влияния; s - номер группы допуска величины влияния, s = 1,...,m.

Одним из основных факторов, определяющих точность процесса селективной сборки и границы полей допусков сопрягаемых групп, является число групп допусков s (s=1,...,m). Разбивку производственного поля допуска на селективные группы может производиться двумя способами:

1.От нижней границы поля допуска, т.е. от наименьшего размера к наибольшему - m = smax ;

2.Симметрично координат середины поля допуска, при этом для нечетного числа групп m=smax-smin+1.

Таким образом, основным уравнением селективной сборочной технологии, с учетом равенств (4.1) и (4 .3) является следующее равенство:

(6.4),

где, - производственный допуск i-ой величины влияния (i=1,...,n). Число групп допусков m для каждой величины влияния должны быть равны между собой, т.е. поля допусков величин влияния должны быть разбиты на равное количество групп. Кроме того, групповые допуски величины влияния должны быть равны между собой. т.е. должно соблюдаться условие:

(6.5),

Это условие обеспечивает соблюдение поля допуска при соединении деталей, взятых из соответствующих групп.

Суть селективной сборки наглядно представлена на рис. 4.1 на примере трехзвенной размерной цепи, к которой можно свести любую размерную цепь, путем суммирования ее звеньев в каждой ветви.

101

Рис. 6.1. Поля допусков посадки с гарантированным зазором, здесь: n - количество групп допусков; Smax, Smin- максимальный и минимальный зазор в посадке, Sгрmax ,Sгрmin- максимальный и минимальный групповой зазор посадки;IT посгр- групповой допуск на посадку; IТпос- допуск на посадку

С учетом равенств (6.3),(6.4) и (6.5) общее равенство и принцип селективной сборки можно выразить следующим образом:

( 6.6)

Одной из основных проблем селективной сборки является избыток одних и нехватка других деталей в группах, т.е. "незавершенное производство". Наличие незавершенного производства обусловлено двумя причинами:

a) не идентичностью формы и расположения кривых рассеяния действительных значений величин влияния;

б) выбором метода разбивки полей допусков на группы и расчета

групповых допусков TXiS , способностью выбранного метода расчета учитывать

неидентичность кривых распределения действительных размеров величин влияния.

Таким образом, одним из основных требований предъявляемых к методу селективной сборки является идентичность формы и расположения кривых рассеяния отклонений относительно полей допусков.

102

Возникновение не идентичности кривых законов распределения действительных размеров величин влияния обусловлено, в свою очередь, рядом причин. Они имеют различное происхождение: различная точность при изготовлении, систематические и случайные погрешности настройки оборудования, обусловленные как температурными отклонениями при измерении и настройке так и "психологическими" ошибками, которые заключаются в стремлении работать и настроить станок, как можно дальше от границы неисправного брака.

Вторым основным требованием является правильность выбора метода

расчета групповых допусков TXiS для селективной сборки, от точности

расчетов по которому зависит величина не сборки. Условно методы расчета групповых допусков можно разделить на графические и численные. Суть графических методов заключается в том, что кривые распределения действительных размеров величин влияния разбивается на неравные части таким образом, чтобы соответствующие участки под кривыми распределения всех величин влияния имели одинаковую площадь. Численные методы расчета групповых допусков так же опираются на критерий минимизации числа не собираемых деталей и отысканию наилучшей комбинации процедур сборки при выбранных групповых допусках.

Точность изготовления деталей при селективной сборке заменяется точностью измерения отклонений действительных размеров, а, следовательно, точностью их сортировки, поэтому если погрешность измерения, а следовательно сортировки, больше, чем групповые допуски, то селективная сборка не может быть осуществлена, так как именно ценой деления измерительного прибора определяется минимальная величина градации селективных групп, не зависимо от метода измерения и степени автоматизации или механизации технологического процесса.

Таким образом, метод селективной сборки позволяет получить любую точность соединения, ограниченную лишь метрологическими возможностями сортировки на селективные группы, в то время как допуски на изготовление могут быть сравнительно грубыми.

Применимость селективной сборки для данных производственных условий обусловлена двумя аспектами:

-возможностью значительного расширения полей допусков составляющих узла и доведением их до экономически и технологически достижимых значений;

-экономическими выгодами, получаемыми от расширения допусков на составляющие до экономически целесообразных, что позволяет снизить затраты на изготовление отдельных деталей.

103

Выгоды от сокращения таких затрат на изготовление превосходят те дополнительные расходы, которые вызываются усложнением технологического процесса сборки, которое возникает из-за введения в сборочный цикл операции измерения деталей, а следовательно, новой измерительной техники и сортировки на группы. Практикой было доказано, что повышение точности измерения требует значительно меньше затрат, нежели повышение точности изготовления деталей.

Селективная сборка может выполнять более широкую задачу, например, соединение отдельных деталей по физически и химическим свойствам. Ни один из вышеперечисленных методов сборки, за исключением, пожалуй, метода полной взаимозаменяемости, не может быть использован для соединения узлов, например, по химическим свойствам.

Однако метод селективной сборки имеет свои конструктивные и эксплуатационные ограничения на применение.

Селективная сборка не может быть применена в том случае, когда одно и то же звено или величина влияния своими несколькими параметрами входит в различные узлы, собираемые селективным методом, так как такое многопараметрическое комплектование значительно усложняет организацию сборочного процесса и точностной расчет.

Самым главным недостатком селективной сборки является наличие незавершенного производства и сборочных заделов. При селективной сборке необходим комплект деталей известных селективных групп, для его получения требуется иметь, как правило, деталей больше, чем необходимо для одной сборки. Это объясняется тем, что при изготовлении комплектующих кривые распределения действительных размеров величин влияния имеют различный характер. Не собираемые остатки должны или дожидаться следующей сборочной партии, или дорабатываться до нужного размера для обеспечения сборочного комплекта, или составлять производственные потери. Наличие незавершенного производства в свою очередь увеличивает себестоимость изделия и ведет к дополнительным производственным издержкам. Чтобы избежать наличия незавершенного производства становиться обязательным наличие специфического сборочного задела. Для сборки данной партии узлов селективным методом требуется число наборов деталей, большее, чем число узлов, что тоже требует дополнительных производственных и экономических затрат. Кроме того, возникает вопрос о хранении и учете незавершенного производства на сборочных участках и на комплектовочных складах.

Ограничения и недостатки, описанные выше, накладывают непосредственный отпечаток на область применения селективной сборки. Применимость селективной сборки в чистом виде фактически ограничивается

104