3 - 2006

APM Technology — модуль для проектирования технологических процессов

Евгений Большаков, Ольга Белякова

Назначение и возможности модуля APM Technology. Структура проекта

Назначение режимов обработки

Оформление технологической документации. Использование стандартных и нестандартных форм

Пример разработки технологического процесса в модуле APM Technology

Заключение

При производстве изделий в машиностроении важнейшим является этап технологической подготовки производства. В связи с этим одним из направлений развития САПР в настоящее время является разработка систем автоматизированного проектирования технологической подготовки производства.

Напомним, что одна из основных составляющих технологической подготовки производства — разработка технологического процесса, которая представляет собой  сложную многовариантную задачу. Для получения оптимального решения предлагаются различные варианты технологических процессов, из которых выбирают наиболее производительный и экономичный. При этом много времени инженер-технолог тратит на выполнение большого объема монотонной, кропотливой работы, зачастую не связанной с принятием творческих решений (определение режимов обработки и норм времени, оформление технологической документации и т.д.).

В этой статье мы расскажем о новом модуле APM Technology системы APM WinMachine, который предназначен для автоматизированного проектирования технологических процессов и оформления технологической документации в автоматическом режиме. Модуль автоматизированного проектирования технологических процессов APM Technology позволяет значительно сократить время и упростить разработку технологических процессов.

Назначение и возможности модуля APM Technology. Структура проекта

На данный момент модуль APM Technology дает возможность разрабатывать технологические процессы обработки резанием, используя справочные данные, базы данных оборудования, приспособлений, режущих и вспомогательных инструментов, средств измерений; оформлять технологическую документацию (маршрутные и операционные карты, карты технологических процессов и др.) в соответствии со стандартами ЕСТД. Результатом работы с модулем является проект, который включает конструкторскую документацию (чертеж детали, созданный в модуле APM Graph), дерево технологического процесса (рис. 1) и комплект технологической документации.

Рис. 1. Дерево проекта

Рис. 1. Дерево проекта

При разработке технологического процесса инженер-технолог использует большое количество нормативных документов и справочной информации (альбомы технологической оснастки, классификаторы, метрологические данные и др.). Модуль APM Technology содержит базы данных, в которых можно найти всю необходимую информацию. Отметим возможность создания и настройки баз данных в соответствии с номенклатурой оборудования, технологической оснасткой и другой справочной информацией, используемой на данном предприятии. Помимо баз данных технологического оснащения, в модуле имеется база материалов, стандартных методов обработки резанием, операций и текстов переходов (по ГОСТ 3.1702-79). Текст перехода при разработке операций система формирует автоматически, в зависимости от выбранного типа обрабатываемой поверхности и метода обработки.

Технологическая информация в проекте представлена в виде дерева объектов, названия которых совпадают с названиями основных компонентов технологического процесса (операция, переход, приспособление, режущий инструмент, средства измерения и т.д.).

Как правило, разработка технологического процесса осуществляется не с нуля, а на основе технологического процесса-аналога (технологического процесса детали похожей конструкции) или типового технологического процесса, типовых операций и переходов. Использование базы типовых техпроцессов в модуле APM Technology намного сокращает время разработки, поскольку для создания нового технологического процесса достаточно внести необходимые изменения в выбранном базовом технологическом процессе и оформить комплект документации. Здесь отметим возможность копирования не только ТП целиком, но и различных его частей, например объектов «Операция», «Переход», «Вспомогательный материал», «Приспособление», «Режущий инструмент» и т.д. Это позволит избежать повторения уже выполненных ранее действий (при разработке других ТП), а следовательно, ускорит процесс разработки технологических процессов.

В начало В начало

Назначение режимов обработки

Одной из важнейших задач при разработке технологического процесса является назначение режимов обработки. Для автоматизации этой задачи в состав модуля APM Technology входит приложение для создания прикладных программ (с использованием синтаксиса Java Script) расчета режимов обработки. В настоящее время в этом приложении разработаны программы для назначения режимов обработки при обтачивании, точении канавок, подрезке торцов, сверлении, фрезеровании пазов и плоскостей. Следует отметить, что данное приложение позволяет получать расчетные программы на базе применяемых на заводе методик назначения режимов обработки, используя набор стандартных функций для работы с базами данных (открытие базы данных, выбор значений из базы данных по заданным условиям, считывание найденных значений и др.), а также математических функций. При этом можно создавать программы для назначения режимов при различных технологических методах обработки (обработка резанием, термообработка и т.д.).

При разработке технологического процесса перед инженером-технологом встает задача по оптимизации тех или иных параметров с целью увеличения производительности или уменьшения себестоимости изделия. Использование программ по расчету режимов обработки позволит более быстро и качественно решать эти задачи и назначать оптимальные режимы обработки для конкретных условий производства.

В начало В начало

Оформление технологической документации. Использование стандартных и нестандартных форм

Результатом работы технолога является оформленный комплект технологической документации, необходимой для изготовления изделия. В зависимости от типа производства, применяемых технологий, используемого оборудования в комплект могут входить самые разные документы: маршрутная карта, карта технологического процесса, операционная карта, технологическая инструкция, карта наладки оборудования, ведомость оснастки и т.д. Состав комплекта технологических документов обычно устанавливается в отраслевом стандарте или в стандарте предприятия. Модуль APM Technology позволяет после создания дерева проекта оформить документацию в автоматическом режиме в соответствии с требованиями ЕСТД. Для этого необходимо лишь выбрать тип документа (рис. 2) и указать объект («ТП» — в случае оформления МК или КТП, «Операция» в случае оформления ОК), для которого оформляется документ. Для оформления документации используются параметрические модели форм, созданные в модуле APM Graph. Маршрутные карты оформляются по ГОСТ 3.1118-82, операционные карты и карты техпроцесса — по ГОСТ 3.1404-86.

Рис. 2. Оформление технологической документации

Рис. 2. Оформление технологической документации

Зачастую различные заводы предъявляют особые требования к оформлению документации. В связи с этим в модуле APM Technology существует возможность создания и настройки собственных форм для оформления документации в соответствии с предъявляемыми требованиями. Для этого необходимо создать параметрическую модель бланка технологической формы в модуле APM Graph, а затем настроить форму для работы в модуле с помощью набора служебных символов и команд. Такая гибкость системы APM Technology позволяет учесть требования каждой конкретной организации к оформлению технологической документации.

В начало В начало

Пример разработки технологического процесса в модуле APM Technology

В качестве примера работы модуля APM Technology представляем проект по разработке технологии обработки многоступенчатого вала. Основными конструктивными элементами, из которых состоит вал, являются: цилиндрические поверхности, канавки, резьбы, фаски, центровочные отверстия, шпоночный пазы.

В соответствии с конструкцией детали составлен маршрут ее обработки, разработаны операции и оформлен комплект технологической документации с использованием основных объектов и команд модуля APM Technology.

Разработка технологического процесса начинается с добавления в дерево проекта объекта «ТП» и указания общей информации о детали (обозначение, наименование, сведения о материале, заготовке и т.д.) и о самом технологическом процессе (наименование, номер, вид по организации, тип по методу выполнения и др.) (рис. 3).

Рис. 3. Объект «ТП»

Рис. 3. Объект «ТП»

Следующим шагом проектирования является составление маршрута обработки с применением объектов «Операция». В данном технологическом процессе использовались следующие технологические операции: токарно-винторезная, зубофрезерная, фрезерная, вертикально-сверлильная, шлицешлифовальная и круглошлифовальная операции. В каждом объекте «Операция» указывается информация об используемом оборудовании, номер цеха, рабочего места, код профессии, степень механизации, разряд работы, код условий труда, а также время, затрачиваемое на выполнение операции (рис. 4). Каждая операция разбивается на переходы. В объекте «Переход» задаются параметры обрабатываемой поверхности, метод обработки, текст, основное и вспомогательное время перехода (рис. 5).

Рис. 4. Объект «Операция»

Рис. 4. Объект «Операция»

Рис. 5. Объект «Переход»

Рис. 5. Объект «Переход»

Для выполнения технологического перехода подбирается необходимая технологическая оснастка: приспособления (рис. 6), вспомогательный инструмент, режущий инструмент (рис. 7), средства измерения и защиты. Таким образом, с помощью объектов модуля создается дерево технологического процесса изготовления детали, структура которого в модуле APM Technology полностью соответствует требованиям ЕСТД к структуре технологических процессов, благодаря чему при освоении программы пользователь не столкнется с какими-либо трудностями. Наглядность структуры и соответствие стандартам делают удобным использование модуля не только на производстве, но и в учебных целях.

Рис. 6. Объект «Приспособление»

Рис. 6. Объект «Приспособление»

Рис. 7. Объект «Режущий инструмент»

Рис. 7. Объект «Режущий инструмент»

Рис. 8. Маршрутная карта

Рис. 8. Маршрутная карта

Применение в модуле команды автоматического оформления документации значительно уменьшило время и упростило разработку технологического процесса в нашем примере. В комплект документации для представленного технологического процесса вошли следующие документы: маршрутная карта (по ГОСТ 3.1118-82 формы 1, 1б) (рис. 8), карта технологического процесса (по ГОСТ 3.1404-86 формы 1, 1а) (рис. 9) и операционная карта для операции № 10 (по ГОСТ 3.1404-86 формы 3, 2а) (рис. 10).

Рис. 9. Карта технологического процесса

Рис. 9. Карта технологического процесса

Рис. 10. Операционная карта

Рис. 10. Операционная карта

В начало В начало

Заключение

САПР технологической подготовки производства, в силу своей специфики, не является коробочным программным продуктом. Для нормальной работы с подобными системами необходимо провести целый комплекс настроечных мероприятий в соответствии с требованиями определенного производства. В основном это связано с использованием различного оборудования, технологической оснастки, методов обработки, разнообразных методик к назначению режимов обработки, а также с иной спецификой производств. В связи с этим модуль APM Technology имеет гибкую систему настроек, которая позволяет адаптировать его для работы в определенных производственных условиях. К таким настройкам, как уже отмечалось, в первую очередь относятся:

•  формирование базы данных технологического оснащения;

•  формирование базы данных материалов;

•  настройка базы данных текстов переходов;

•  создание подпрограмм для назначения режимов обработки;

•  создание и настройка алгоритмов заполнения технологической документации.

Кроме того, в настройках модуля указываются наименование и код предприятия; фамилии лиц, согласовавших, утвердивших и разработавших технологический процесс и комплект документации; шаг нумерации операций и другие необходимые параметры.

В одном из предыдущих номеров журнала (№ 10’2005) мы рассказывали о технологической базе данных APM Technology Data. В ней представлены основные параметры технологического оборудования и оснастки, применяемой при обработке резанием. На наш взгляд, использование модуля проектирования технологических процессов APM Technology и технологической базы данных APM Technology Data в комплексе для оснащения рабочего места технолога позволит ускорить разработку технологических процессов, а также предоставит возможность выбирать наиболее оптимальную технологию изготовления изделий.

В начало В начало

САПР и графика 3`2006