«ТехноПро» — универсальная система технологического проектирования и подготовки производства. Часть 4
Система «ТехноПро» обеспечивает автоматизированное проектирование технологических процессов (ТП) изготовления любых изделий — от деталей типа «тела вращения» до корпусных деталей, сборочных единиц, печатных плат, включая операции сборки, сварки, нанесения покрытий, термообработки, холодной и горячей штамповки, механической обработки, контроля, заготовительные и др.
Универсальность программных средств системы позволяет пользователям самостоятельно создавать на своем предприятии наборы технологических баз данных, отражающих номенклатуру изделий и специфику их изготовления на конкретном производстве. Одновременно Группа компаний «Вектор» предлагает покупателям «ТехноПро» наборы технологических баз данных, которые помогают быстрее перевести проектирование технологии в автоматизированный режим.
Основным преимуществом «ТехноПро» является возможность автоматического проектирования ТП и использования его совместно с диалоговым и полуавтоматическим проектированием. Поэтому для автоматического проектирования предлагаются базы «Общие технологические процессы» (ОТП): «Обработка на токарных автоматах», «Штамповка», «Термообработка», «Гальваника», «Литье», «Прессование», «Сварка», «Окраска», «Сборка печатных плат», «Полумуфты», «Статоры», «Диски», «Корпуса», «Валы», «Шестерни», «Червяки», «Втулки», «Болты», «Гайки», «Заклепки», «Шпонки», «Трубы». Эти ОТП используются пользователями в качестве основы для создания баз, ориентированных на конкретное производство.
Перечисленные наименования ОТП характеризуют виды обработки или группы изделий, технологию изготовления которых можно проектировать с применением этих баз. Описание ОТП, включая содержание операций и переходов, расчетов норм по трудоемкости и материалам, справочных и табличных данных можно просмотреть в Internet по адресам: http://www.sapr.net и http://www.cad.by.ru.
В данной статье описывается применение ОТП «Обработка на токарных автоматах». Рассмотрим пример проектирования операций механической обработки детали «Ось» (рис. 1) на токарном автомате модели 1118. ОТП «Обработка на токарных автоматах» содержит все операции и переходы, которые применяются при изготовлении детали, но мы ограничимся здесь рассмотрением двух операций: «Токарная» и «Контрольная». Продемонстрируем, как на основе ОТП за нескольких минут можно создать ТП и операционные карты.
Исходные данные о конструкции детали для автоматического проектирования можно ввести с клавиатуры, если имеется чертеж на бумаге, или автоматически «считать» с чертежа в электронном виде (см. статьи о «ТехноПро» в № 6’2001 и № 9’2000, 1999, 1998). В системе «ТехноПро» технологические процессы проектируются в базе «Конкретные ТП». Добавим в эту базу деталь «Ось», введем ее обозначение, наименование и заполним сведения о детали: материал, тип и профиль заготовки, твердость. Эти данные потребуются при расчете режимов обработки. После ввода или считывания данных о конструкции детали в «ТехноПро» можно переходить к автоматическому проектированию.
Чтобы система сформировала ТП, нужно нажать на кнопку «Назначить», в окне базы ОТП выбрать название «Обработка на одношпиндельных токарно-револьверных автоматах» (рис. 2), а затем нажать на кнопку «Сформировать», которая и запустит процесс автоматического формирования ТП.
В процессе автоматического проектирования пользователю предлагается из информационной базы (ИБ) выбрать оборудование, которое используется в операции (в данном случае — токарно-револьверный автомат). Далее система проверяет соответствующие условия, выполняет расчеты, имеющиеся в базе «Условия и расчеты», и формирует последовательность обработки поверхностей. Из ИБ система автоматически подбирает необходимый инструмент, а из таблиц оборудования (рис. 3) — сменные шестерни подач и скоростей. В заключительной фазе «ТехноПро» формирует тексты переходов.
Для формирования последовательности обработки в ОТП внесены:
- продольное обтачивание (черновая обработка) наружных поверхностей;
- фасонное точение (получистовая и чистовая обработка) наружных поверхностей;
- нарезание резьбы;
- обработка отверстий.
Предусмотрено ограничение на шесть и восемь позиций револьверной головки токарного автомата.
Из сформированного ТП (рис. 4) видно, что сначала происходит предварительное обтачивание наружной цилиндрической поверхности (для того чтобы уменьшить припуск при последующей обработке), а также центрование детали для сверления отверстия (обработка поверхности типа «Внутренний центр»).
Поскольку на чертеже нет поверхности типа «Внутренний центр», то она отсутствует в описании конструкции детали. В процессе проектирования система «ТехноПро» автоматически анализирует необходимость центрования детали, добавляет поверхность «Внутренний центр» и соответствующий переход обработки в токарной операции. Подобным образом система проводит анализ и подбор заготовки (прутка) нужного диаметра. При этом размер прутка может рассчитываться автоматически или вводиться пользователем с клавиатуры, что еще раз подтверждает гибкость системы «ТехноПро» в плане выбора методов и последовательности обработки детали.
После предварительной обработки следует окончательная обработка наружных поверхностей и отверстий. При этом применяются наиболее производительные методы, например при обработке наружных поверхностей детали используется фасонный инструмент.
Автоматическое формирование ТП занимает 1-2 мин., после чего система переходит в диалоговый режим для просмотра и корректировки. Затем пользователь нажатием одной кнопки может создать карты ТП (рис. 5) со вставленными операционными эскизами. Карты формируются в виде файлов Microsoft Word.
Приведенный ТП обработки детали на токарном автомате при традиционном ручном способе разработки может занимать у технолога до нескольких часов, что объясняется трудоемкостью проведения необходимых расчетов. В системе «ТехноПро» с базой «Обработка на токарных автоматах» пользователю требуется не более 10 мин. на то, чтобы сформировать техпроцесс, рассчитать межпереходные размеры, определить наиболее производительные режимы обработки, нормы времени, производительность автомата, подобрать сменные шестерни скоростей и подач, а также сформировать операционные карты, то есть разница по времени очевидна.
В ОТП базы «Обработка на токарных автоматах» расчет режимов обработки осуществляется по общепринятой схеме для данного вида оборудования:
- определение длины рабочего хода для каждого перехода;
- выбор по таблицам подачи и скорости резания;
- определение частот вращения шпинделя и корректировка их по паспортным (табличным) данным оборудования;
- корректировка скорости резания;
- определение оборотов шпинделя и их приведенное число на переход, суммы приведенных чисел оборотов при изготовлении детали и выбор из таблиц сменных шестерен скоростей;
- определение ориентировочной продолжительности цикла изготовления одной детали;
- окончательный расчет времени цикла обработки детали; выбор из таблиц сменных шестерен подач.
Радиусы кулачка револьверной головки рассчитываются в зависимости от расстояния между торцом шпинделя и револьверной головкой в конце рабочего хода соответствующего перехода. Эти расстояния складываются из длин заготовки детали и державки. Радиусы кулачка вводятся пользователем с клавиатуры в ходе выполнения процесса проектирования ТП.
Количество сотых делений кулачкового диска, необходимое для выполнения холостых перемещений, определяется системой в зависимости от времени, необходимого для выполнения перемещений или срабатывания механизма, а также от минимального количества сотых делений, требующихся для размещения ролика рычага подачи суппорта. Для расчета берется большая величина. Количество сотых делений кулачкового диска для рабочих перемещений автоматически рассчитывается на основании суммы сотых холостых ходов.
Универсальность системы «ТехноПро» состоит в том, что собственно логика и последовательность проектирования, а также расчеты, использование табличных данных, формирование запросов данных у пользователя, формы документов создаются средствами баз данных, а не зашиты в программные средства. Таким образом, при создании новых или корректировке имеющихся ОТП нет необходимости обращаться к разработчикам системы — достаточно просто следовать руководству по применению «ТехноПро».
Именно универсальность позволила сотням предприятий — пользователям системы «ТехноПро» автоматизировать разработку документации во всех технологических подразделениях своего производства.
«САПР и графика» 8'2001
