Функциональная структура САПР ТП

Включает 4 подсистемы: информационного обеспечения, унификационного анализа, технологического проектирования, нормативных расчетов.

Подсистема информационного обеспечения выполняет подготовительные функции формирования и систематизации информации, объем которой должен быть необходимым и достаточным для автоматизированного проектирования. С помощью этой системы выполняется начальное заведение информации на машинные носители, обновление, дополнение и корректировка информации в системе.

Информационная база САПР ТП включает следующие виды информации: условно-постоянную, условно-переменную, оперативную.

Условно-постоянная информация характеризуется высокой стабильностью, то есть длительное время не изменяется. Эта информация включает:

- описание унифицированных технологических решений (унифицированные технологические операции и переходы, типовые схемы обработки и базирования и др.);

- нормативно-справочную информацию (ГОСТЫ, нормали, режимы резания, нормы времени и др.);

- сценарии диалоговых режимов технологического проектирования, определяющие последовательность принятия решений в процессе диалогового проектирования.

Условно-постоянная информация часто закладывается в алгоритмы, по которым разрабатывается программное обеспечение САПР ТП. Поэтому для ее изменения необходимо модифицировать программное обеспечение.

Условно-переменная информация содержит сведения об объектах технологической подготовки производства конкретного предприятия:

- характеристики изготавливаемых изделий;

- характеристики оборудования, оснастки, инструментов и др., используемых при изготовлении изделий на предприятиях,

- унифицированные технологические процессы и унифицированные технологические решения, используемые на предприятии;

- унифицированные конструкторские и технологические решения для проектирования средств технологического оснащения.

Эта информация вводится в базу данных САПР ТП на этапе ее адаптации к использованию на конкретном предприятии и постоянно ведется администратором базы данных.

Оперативная информация определяет настройку системы на требуемый режим функционирования. В качестве таких режимов могут быть, например, проектирование маршрутных, маршрутно-операционных или операционных технологических процессов.

Подсистема унификационного анализа обеспечивает применение типовых технологических решений, позволяющих рационально сократить количество вариантов решений и эффективно выполнять технологическое проектирование.

Классификационный анализ заключается в классификации изготавливаемых деталей по конструктивным и технологическим признакам. Для этого используются "Классификатор ЕСКД" и "Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения". Полученный на основании классификации конструкторско-технологический код используется для поиска унифицированных решений, которые используются для разработки требуемых решений.

Унификационный анализ конструктивных элементов деталей имеет целью получения данных по определению возможности применимости имеющегося оборудования и технологической оснастки для изготовления деталей.

Расчет и анализ размерных цепей осуществляется для определения точности обработки и требований к оборудованию.

Подсистема технологического проектирования выполняет задачи проектирования технологических процессов различных видов производств.

Проектирование технологических процессов заготовительно-сварочных производств включает проектирование маршрутных операционных технологических процессов получения заготовок литьем (в песчаные формы, в металлические формы (кокили), центробежное литье, литье под давлением, по выплавляемым моделям, литье в оболочковые формы), обработкой давлением (ковкой; горячей штамповкой (в открытых штампах, в закрытых штампах, в штампах для выдавливания) на молотах, на прессах, на горизонтально-ковочных машинах; холодной штамповкой (объемная холодная штамповка, листовая штамповка, штамповка на горизонтально-ковочных машинах, вальцовка, раскатка, накатка, калибровка); специальными методами (порошковой металлургии, штамповкой выдавливанием в разъемных штампах, изотермическим деформированием), комбинированными методами (ковкой с последующей сваркой, например, крупных коленчатых валов; соединение отливок шовной сваркой, например, станин тяжелых станков; соединение листоштампованных элементов сваркой).

Проектирования технологических процессов механообрабатывающих производств обеспечивает проектирование и техническое нормирование маршрутных, маршрутно-операционных технологических процессов механической обработки, включая расчет наладок станков-автоматов и разработку управляющих программ для станков с ЧПУ.

Проектирование технологических процессов сборки выполняется в следующей последовательности:

- анализ сборочных чертежей на технологичность;

- выбор метода достижения точности сборки на основе расчета и анализа размерных цепей (полная, неполная, групповая взаимозаменяемость, регулировка, пригонка);

- определение целесообразной степени дифференциации или концентрации сборочных операций;

- установление последовательности сборки, разработка схемы общей сборки и сборки сборочных единиц, входящих в изделие;

- выбор способов контроля и испытаний собранного изделия;

- выбор, а при необходимости и проектирование, технологического оборудования и оснастки для осуществления сборки;

- нормирование сборочных работ;

- расчет экономических показателей сборки;

- разработка планировки оборудования и рабочих мест;

- оформление технологической документации.

Достижение заданной точности сборки заключается в обеспечении размера замыкающего звена размерной цепи, не выходящего за пределы допуска.

При полной взаимозаменяемости точность замыкающего звена размерной цепи достигается у всех составляющих объектов изделия. Используется в массовом производстве.

При неполной взаимозаменяемости требуемая точность замыкающего звена достигается у заранее обусловленной части объектов. Основу метода составляет положение теории вероятности, по которому крайние значения погрешностей встречаются значительно реже, чем средние значения. Применяется в серийном производстве.

Метод групповой взаимозаменяемости основан на сортировке изделий по группам так, чтобы при соединении деталей, входящих в каждую группу, было обеспечено достижение требуемого допуска замыкающего звена. Это позволяет достичь высокой точности соединений при недостаточной точности изготовления деталей, когда невозможно их собрать методом полной взаимозаменяемости (например, шарикоподшипники). Однако, этот метод требует дополнительных затрат на измерения деталей сборочной единицы, на основании которых осуществляется сортировка деталей по группам. Метод применяется в массовом и крупносерийном производствах при сборке соединений, обеспечение точности которых другими методами требует больших затрат.

Сборка методом пригонки осуществляется путем обработки одной (или нескольких) деталей, входящих в размерную цепь, после выполнения первой сборки, по результатам которой определяется размер детали для пригонки. Метод трудоемкий и применяется в единичном и мелкосерийно производстве.

Метод регулировки подобен методу пригонки, но отличие от него, не требует дополнительной механической обработки, так как в размерной цепи сборочной единицы предусмотрено звено, с помощью которого можно изменять допуск замыкающего звена. Применяется в серийном производстве.

Проектирование технологических процессов контроля базируется на типизации схем технических измерений и унификации используемых средств метрологического обеспечения.