Введение к работе
j -г00 g
В диссертации рассматриваются вопросы, связанные с обеспечением заданных эксплуатационных свойств деталей и их соединений посредством функционально-технологической оптимизации процесса изготовления с учетом экономической целесообразности.
Актуальность темы. Важнейшим показателем уровня промышленного развития государства является возможность создания качественных изделий машиностроения. Для любого предприятия, желающего закрепиться на рынке в условиях конкуренции, одной из основных задач является выпуск продукции, которая по качеству соответствует уровню мировых производителей. В связи с этим существует необходимость в разработке новых подходов к поиску эффективных способов механической обработки деталей машин и проектирования технологических процессов их изготовления, позволяющих обеспечить оптимальный уровень надежности изделий, который предполагает, во-первых, обеспечение определенного уровня и набора свойств надежности, а, во-вторых, достижение минимальных совокупных затрат на создание и применение машин с заданной степенью полезности при использовании ее по назначению.
Исследованиями Безъязычного В.Ф., Васильева А.С., Дальского A.M., Евстигнеева М.И., Маталина А.А., Мухина B.C., Сулимы А.М., Суслова А.Г. и других ученых доказан факт влияния технологических условий обработки на эксплуатационные показатели деталей и их соединения (прочность на выносливость, износостойкость, прочность прессовых соединений и др.), которые во многом определяют надежность изделий. Однако, как показали результаты анализа технологических процессов изготовления деталей, в настоящее время отсутствует научный подход к определению условий обработки, включающий их расчет по заданным эксплуатационным показателям, что приводит к удорожанию выпускаемых изделий без обеспечения требуемой надежности и, как следствие, к потере качества. Кроме того, частный характер зависимостей, используемых при определении технологических условий обработки, не позволяет оперативно вводить новые материалы, появляющиеся в промышленности, в базы данных, что существенно затрудняет их использование в системах автоматизированного проектирования (САПР).
При определении технологических условий обработки большое значение имеет технико-экономический аспект, а именно, учет себестоимости и производительности обработки. Без грамотного іоиоігомичсскаго тібяодрвания при-
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ г
БИБЛИОТЕКА СПетервург ~* , 09 ЧЩы*ЭЛ1 \
4 нимаемых решений производство не выдержит конкуренции в условиях рынка. Как показал анализ литературных данных, главной проблемой при определении технико-экономических показателей является определение составляющих себестоимости обработки: существующие методики либо предполагают расчет большого числа составляющих, либо имеют недостаточную точность и приемлемы только для оценочных расчетов.
В последнее время большое применение в промышленности находят системы автоматизированного проектирования, позволяющие повысить качество и эффективность подготовки производства. Однако, наиболее развитым в существующих САПР является конструкторское направление. Автоматизация проектирования технологических процессов, как правило, связана лишь с выбором из существующих баз данных наименований операций и переходов с последующим автоматизированным определением технологических' условий обработки. При расчете последних используются справочные таблицы и степенные формулы, которые, во-первых, не дают достаточной точности расчетов, во-вторых, не позволяют обеспечить заданные эксплуатационные показатели детали и, в-третьих, не позволяют учесть экономический аспект обработки, существенно влияющий на выходные характеристики готового изделия.
В связи с этим данная работа, направленная на разработку автоматизированной системы формирования маршрута обработки посредством его функ-ционально:технологической оптимизации по требуемым величинам эксплуатационных показателей и заданным экономическим критериям; является актуальной.
Целью работы является обеспечение требуемого, исходя из условий эксплуатации, комплекса эксплуатационных свойств деталей путем выбора маршрута и назначения технологических условий обработки с учетом экономической целесообразности.
Для достижения сформулированной выше цели необходимо решить следующие задачи.
-
Разработать методику определения технологических условий различных видов механической обработки (точение, фрезерование, шлифование), обеспечивающих минимальную себестоимость обработки или ее максимальную производительность.
-
Разработать алгоритм выбора сочетаний методов обработки для обеспечения заданных эксплуатационных свойств деталей: контактной жесткости, объема зазора в ,стыке, износостойкости, прочности прессовых соединений,
*<* ч»; .. "
5 основанный на расчете экономической эффективности.
-
Разработать программу расчета для ЭВМ, позволяющую осуществлять выбор методов и режимов обработки для обеспечения требуемого эксплуатационного качества деталей.
-
Разработать методику расчета экономической эффективности технологического процесса.
Научная новизна: разработаны теоретические положения для создания автоматизированной системы функционально-технологической оптимизации процессов изготовления деталей, позволяющей на стадии технологической подготовки производства учесть требуемые, исходя из условий функционирования изделия, эксплуатационные свойства деталей и их соединений с учетом технико-экономических показателей процесса обработки.
Практическая ценность: разработаны алгоритмы и программные продукты для внедрения результатов диссертационной работы в комплексную систему автоматизации технологической подготовки производства «TechCard» (разработчик - НПП «Интермех», г. Минск, Беларусь), отдельные модули которой используются при проектировании технологических процессов изготовления деталей авиационных'двигателей ДЗОКУ, АЛ 31ФП, 36 МТ и др., серийно выпускаемых на ОАО «НПО «Сатурн».
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на XXVI конференции молодых ученых и студентов (Рыбинск, 1999 г.), XXV Международной молодежной научной конференции "Гагаринские чтения" (Москва, 1999 г.), X Международной научной конференции "Теплофизика технологических процессов" (Рыбинск, 2000 г.), XXVII научной конференции молодых ученых и студентов (Рыбинск, 2001), XXVIII Международной молодежной научной конференции " Гагаринские чтения" (Москва, 2002 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Аэро-космические технологии и образование на рубеже веков» (Рыбинск, 2002), семинаре «Промышленный неразрушающий контроль-2002» (Москва, 2002).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения с общими выводами по работе, списка использованных источников из 124 наименований, 3 приложений. Объем работы - 221 страница (без приложений), диссертация содержит 45 рисунков, 41 таблицу, 181 формулу.
