Процессами-аналогами называют типовые и групповые ТП. Единичный ТП можно проектировать на основе процессов-аналогов. В этом случае его структура и содержание технологических операций в значительной мере определяются структурой процесса-аналога.
Рассмотрим использование процессов-аналогов на примере САПР ТП изготовления деталей машин.
В основе использования типовых ТП лежит предварительная Классификация деталей по конструктивно-технологическим признакам. Цель классификации — определение принадлежности детали к некоторой группе (классу) деталей, обладающих общностью конструктивно-технологических признаков.
В промышленности находит применение технологический классификатор деталей (ТКД) машиностроения и приборостроения, являющийся продолжением и дополнением классификатора ЕСКД (классы 71 — 76). Классификатор ЕСКД включает 100 классов, из которых 51 составляют пока резерв для размещения новых видов изделий. Классы 71 — 76 охватывают детали всех отраслей промышленности основного и вспомогательного производств:
• класс 71 — тела вращения типа колес, дисков, шкивов, блоков, стержней, втулок, стаканов, колонок, валов, осей, штоков, шпинделей и др.;
• 72 — тела вращения с элементами зубчатого зацепления: трубы, шланги, проволочки, разрезные секторы, сегменты, изогнутые из листов, полос и лент; аэрогидродинамические корпусные, опорные и емкостные детали; вкладыши подшипников;
• 73 — корпусные, опорные и емкостные детали, не являющиеся телами вращения;
• 74 — плоскостные, рычажные, тяговые, аэрогидродинамические, изогнутые из листов, полос, лент профильные детали, не являющиеся телами вращения, и трубы;
• 75 — кулачковые, карданные, с элементами зацепления, санитарно-технические, разветвленные, пружинные, оптические, крепежные детали и ручки;
• 76 — детали технологической оснастки и инструмента.
Технологический классификатор деталей можно использовать для решения следующих задач:
- анализа номенклатуры деталей по их конструктивно-технологическим признакам;
- группирования деталей по конструктивно-технологическому подобию для разработки процессов-аналогов;
- унификации и стандартизации деталей и ТП их изготовления;
- тематического поиска и использования ранее разработанных процессов-аналогов.
Технологический классификатор деталей (ТКД) представляет собой систематизированный в виде классификационных таблиц свод наименований общих признаков деталей, составляющих их частные признаки и кодовые обозначения. Структура полного конструкторско-технологического кода детали состоит из обозначения детали по ГОСТ 2.201—80 и технологического кода длиной в четырнадцать знаков. Технологический код состоит из двух частей: постоянной части из шести знаков (рис. 12, а) и переменной части из восьми знаков (рис. 12, б).
Использование таблиц ТКД позволяет однозначно представить конструкторско-технологические признаки детали в виде кода описанной структуры.
В принципе, возможно использование и иных классификаторов, при построении которых учитывается, например, специфика деталей, изготавливаемых на предприятии. При разработке классификаторов следует помнить, что малое число признаков (3 — 5) Делает классификационную систему слишком грубой и не позволяет с достаточной точностью отнести деталь к той или иной группе (классу).
Большое (20 и более) число признаков делает классификатор неудобным в работе, что приводит к возникновению ошибок.
В соответствии с ТКД конкретную деталь можно отнести к соответствующему классу, подклассу, группе, подгруппе или типу. Для каждого типа определена деталь-представитель (рис. 13). Для нее разрабатывают типовой ТП, структуру и основные параметры которого считаются известными.
Рис. 12. Структура технологического кода деталей, обрабатываемых резанием:
а — постоянной части; б — переменной
Рис. 13. Примеры конструкций:
а — е — детали типа фланцевого диска; ж — деталь-представитель
Сведения о процессах-аналогах входят в информационное обеспечение САПР ТП. Разработку единичных ТП изготовления деталей на основе процессов-аналогов выполняют в соответствии со структурной диаграммой, приведенной на рис. 14(2.8).
Используют конструктивно-технологические модели детали и исходных заготовок (как разработанных в ходе ТПП, так и директивно заданных). Параметры моделей можно вводить с помощью процессора ввода-вывода САПР ТП или импортировать из CAD, что в особенности характерно для интегрированных САПР. Вводят данные о годовом объеме выпуска, определяющие в сочетании с известной массой детали, тип ее производства.
Технологический контроль моделей (блок А1),целью которого является выявление ошибок, несоответствий и нетехнологичных элементов конструкций изготавливаемых деталей, выполняют в диалоговом режиме. Скорректированные модели детали и, при необходимости, заготовки передают для последующего формирования ключа поиска процесса-аналога. Информацию о необходимых изменениях конструкции детали направляют в CAD.
Для того чтобы найти процесс-аналог в соответствующей базе, деталь классифицируют (например, с использованием ТКД). По классификационному коду детали определяют деталь-представитель и соответствующий ей ТП, который и принимают за процесс-аналог.
Ключ поиска может дополнительно к коду по ТКД включать информацию, например, об отрасли машиностроения, для которой разрабатывался искомый ТП, времени его разработки, стране разработки и т.д. Однако излишняя информативность ключа поиска снижает надежность последнего и может привести к его полной безрезультатности. В этом случае информативность ключа понижают, игнорируя некоторые его составляющие. Иногда поиск по ключу заменяют примерной («на глаз») классификацией детали с последующим просмотром деталей-представителей близких классификационных групп. Деталь-представитель выбирают визуально с последующим уточнением ее технологических признаков.
Найденный аналог может быть неединственным. В этом случае пользователь, с помощью дополнительных критериев выбора или используя иные предпочтения, принимает решение о выборе единственного, наиболее предпочтительного варианта процесса-аналога. Часто, единственный вариант отбирают на основе визуального сравнения конструкций заданной детали и деталей-представителей.
Множество результатов поиска может быть и пустым. В этом случае изменяют ключ, уменьшив число признаков, и поиск повторяют до тех пор, пока не будет найден приемлемый процесс-аналог.
Выбранный процесс-аналог просматривают. Сравнивают конструктивно-технологические признаки деталей. При их тождественности или минимальных различиях процесс-аналог используют без корректировки, что в особенности характерно для единичного и мелкосерийного производств. Далее выполняют подготовку необходимой технологической документации (блок А7) и завершают работу с системой.
Рис. 14. Структурная схема проектирования единичного ТП изготовления детали на базе процесса-аналога:
I1 —I6 — входная информация; А1—А7— модули проектирования; С1 — СЗ — управление; Ml — M2— механизм реализации; O1 — O9 — выходная информация
При использовании обобщенного маршрута ТП на его основе выполняют синтез единичного маршрутного ТП. Для этого необходимо решить две задачи:
• выбрать из справочников формулировок нужные операции для обеспечения требований качества, предъявляемых к заданной детали;
• определить место каждой операции в проектируемом маршрутном ТП.
Решение этих задач основано на том, что для каждой операции выявляют условия, которые будут определяющими при ее включении в проектируемый ТП.
Применяемые заготовки также влияют на выбор операций и их последовательность в проектируемом маршрутном ТП. Заданную точность размеров и формы обработанных поверхностей обеспечивают соответствующими методами обработки, выбор операций легко осуществляется по табличным моделям. Точность расположения обрабатываемых поверхностей зависит от выбранных технологических баз, которые связывают с формулировками операций. Габаритные размеры обрабатываемой детали и их граничные значения, а также объем партии запускаемых в производство изделий в значительной мере влияют на выбор оборудования и технологической оснастки.
