Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
ОБЪЕКТ ПРОИЗВОДСТВА
Качество разработки технологического процесса зависит от того, насколько полно в конструкторской документации дано описание изделия, подлежащего изготовлению. Описание изделия должно быть не только подробным, но и понятным.
Как уже отмечалось в гл. 1.4.5, в конструкторской документации на изделие часть информации, необходимая технологу, представляется в неявном виде, а некоторая отсутствует. Это приводит не только к увеличению затрат времени на изучение изделия, технических требований, но и к разному пониманию технологом и конструктором конструкции изделия. Все это сказывается на качестве и сроках разработки технологического процесса.
В связи с этим при разработке конструкторской документации конструктор должен отражать информацию об изделии, рассматривая его не только как объект эксплуатации, но и как объект производства, причем эта информация должна быть представлена в удобном виде.
В дополнении к информации об изделии, содержащейся в конструкторской документации, технологу необходимо представить структуру изделия как совокупность сборочных единиц и деталей, показать, какие детали выступают в качестве базирующих, привести перечень посадок, схемы размерных цепей и их характеристики, характер соединений деталей, уровень требований к качеству соединений и деталей, характеристики обрабатываемости материалов деталей и др. Вся эта информация должна быть представлена в компактной форме и обозримом виде, вычлененная из конструкторской документации с устранением излишней информации.
С этой целью предлагается в дополнение к традиционной конструкторской документации включать графы, отражающие структуру изделия как совокупность сборочных единиц и деталей; систему конструкторских размерных связей, сводные таблицы посадок соединений, характеристик обрабатываемых материалов, модулей соединений, модулей поверхностей и др.
Если дополнительная информация не представлена конструктором, то ее следует подготовить технологу в процессе изучения конструкторской документации.
Описание структуры изделия как сборочной единицы включает граф сборочных единиц и деталей изделия, граф деталей изделия и МС, граф МП изделия, методика построения которых приведена в гл. 1.4.
Граф сборочных единиц и деталей изделия необходим для разработки общей сборки изделия и его сборочных единиц.
Когда изделие рассматривается как объект эксплуатации, оно представляется совокупностью элементов, выделенных по функциональному назначению, - агрегаты, устройства, механизмы и т. п., которые не всегда выступают в роли сборочных единиц.
Конструкция изделия как объекта производства представляется совокупностью сборочных единиц разного уровня, в качестве которых могут выступать в частном случае его отдельные части функционального назначения, и деталей.
Сборочная единица первого уровня является простейшей, содержащей только детали; в сборочную единицу второго уровня входит одна и более сборочных единиц первого уровня и детали и т. д.
В каждой сборочной единице содержится базирующая деталь, определяющая положение всех составляющих данную сборочную единицу деталей, а в сборочных единицах второго и более высокого уровня содержатся сборочные единицы низшего уровня.
Построение графа начинается с определения базирующей детали или базирующей сборочной единицы изделия, роль которой обычно выполняют рамы, станины, основания и т. п.
Граф показывает, какие сборочные единицы и детали входят в состав изделия, какие детали выступают в роли базирующих, из скольких уровней состоит структура изделия и какие сборочные единицы и детали располагаются на каждом уровне. Такой граф наглядно показывает структуру изделия и позволяет достаточно строго формализовать ее описание, что важно для создания различного рода информационно-поисковых систем и САПР сборочных технологических процессов.
Изучение графа позволяет не только быстро понять конструкцию изделия, но и вскрыть ошибки в конструкции, определить уровень технологичности изделия. К графу следует прикладывать таблицу с указанием базирующих деталей, номенклатуры сборочных единиц и их количество, а также их характеристик (габаритные размеры, масса и др.).
Если граф содержит сборочные единицы второго и более высокого уровня, то необходимо построить соответственно и графы этих сборочных единиц, которые обозначаются как графы сборочных единиц соответствующего уровня.
Граф деталей изделия раскрывает структуру изделия на уровне деталей, показывая базирующие детали, взаимосвязи между деталями, уровень точности относительного положения деталей, тип, характер и качество соединений деталей, выраженные с помощью модулей соединения. На основании информации, содержащейся в этом графе, заполняется таблица. в которой указываются перечень наименований деталей, количество каждого наименования, вид МС, посадка, материалы соединяемых деталей и др.
Граф модулей поверхностей изделия строится на базе предыдущего графа путем замещения в нем деталей графами МП, входящими в их состав. В сложных изделиях число деталей может достигать сотен и даже тысяч деталей, поэтому для построения графа МП таких изделий потребуется большая площадь. В таких случаях, поскольку связи между деталями показаны на графе деталей, следует строить граф МП фрагментами в виде графов МП отдельно для каждого наименования детали.
Граф МП показывает по каждой детали; номенклатуру и количество МП каждого наименования; МП, выступающие в качестве конструкторских баз; уровень точности относительного положения МП, конструктивные характеристики последних и др.
С помощью графа МП и конструкторской документации заполняется таблица деталей изделия с указанием состава МП, их характеристик, включающих конструкцию, размеры, точность, качество поверхностного слоя.
На основании двух последних графов строятся гистограммы МП и МС, которые показывают номенклатуру МС, МП, количество каждого наименования и общее число МС и МП.
Конструкторские размерные связи изделия являются важным элементом, характеризующим изделие. Вскрытие размерных цепей в конструкции изделия всегда является задачей достаточно сложной, трудоемкой, требующей глубокого понимания конструкции изделия, его работы. К сожалению, часто в конструкторской документации размерные цепи или отсутствуют, или приводятся частично.
В то же время знание конструкторских размерных цепей изделия технологу необходимо для проведения размерного анализа. С его помощью устанавливаются методы достижения точности, заложенные в конструкции, ошибки в простановке размеров и назначении допусков, трудности, которые могут возникнуть при обеспечении заданных технических требований в процессе сборки изделия и изготовления деталей. '.)то позволяет оценить уровень технологичности конструкции изделия.
Наличие графов деталей и МП существенно упрощают задачу выявления и построения размерных цепей и не требуют для этого сборочных чертежей изделия (см. гл. 1.4). Процесс выявления и построения размерных цепей становится простым и сравнительно легко поддается автоматизации, что способствует широкому применению размерного анализа для изучения конструкции изделия.
На основе построенных размерных цепей заполняется сводная таблица характеристик размерных цепей, включающих количество составляющих звеньев с указанием наличия компенсирующих звеньев, общих звеньев, допусков замыкающих звеньев и др.
В заключение можно отметить, что с помощью графов и приведенных таблиц, технолог получает достаточно подробное и наглядное представление об изделии как объекте производства. Наличие такой информации и элементной базы технологического обеспечения позволяют технологу в короткие сроки изучить изделие, оценить его технологичность, определить ожидаемую трудоемкость сборки изделия и изготовления его деталей, потребности в средствах технологического оснащения. В качестве примера такой информации можно привести графы бурового трех- шарошечного долота (рис. 1.4.27 - 1.4.39).
В связи с описанием изделия как объекта производства следует остановиться еще на одной задаче, имеющей важное значение и касающей в первую очередь тех предприятий, на которых выпускается достаточно широкая номенклатура изделий. На таких предприятиях и даже на предприятиях, выпускающих однотипную продукцию (например, станкозаводах, производящих разные станки), в разных изделиях часто содержатся одинаковые детали.
Однако эти детали в документации имеют разные названия и номера, а поскольку, как правило, разработку тсхно-'югии и'зі (ловлсния ри ных изделий ведут разные технологи, то под изготовление одинаковых деталей дублируется полная технологическая подготовка. Поэтому задача идентификации деталей, их однозначное описание независимо оі того, в каком изделии они участвуют, представляется весьма актуальной задачей
Проблема решения задачи состоит в гом, что дети, описывается достаточно большим числом характеристик, влияющих на технологию изготовления детали. С три ой стороны, многовариантность техно. тош - ческого процесса по изготовлению одной и той же детали еще больше усложняет решение этой задачи.
Представление чертежа детали совокупностью МП существенно упрощает идентификацию деталей за счет сокращения числа характеристик детали и возможности использования типовых МП.