Введение к работе
Ацтуальцорть темы. В настоящее время,. в условиях рыночных отношений предприятия вынуждены особое внимание уделять вопросу ценообразования с целью обеспечения конкурентоспособности изделий.
Однако образцы изделий высококлассного спортивно-охотничьего оружия, рассматриваемые в диссертации, всегда изготавливались Малой серией и отличались дороговизной, причем высокая. себестоимость складывалась' на нескольких этапах:
- большие затраты при проектировании образцов;
. - большие затраты на этапе механической обработки из-за большого числа ручных доработок, являющихся следствием низкой технологической проработки и недостаточной подготовки производстве из-за Малого объема выпуска;
- большие затраты на сборочных операциях из-за большого числа ручных
пригоночных работ.
Для-повышения конкурентосгюсобности такого оружия необходимо при
. обеспечении высокого качества изделий существенно снизить его
себестоимость. Это возможно сделать за счет снижения затрат на
производство ужо разработанных и пользующихся повышенным спросом, но
недоступных из-за дороговизны широкому кругу потребителей, изделий.
В связи со сказанным возникает необходимость провести конструкторско-технологич^скую отработку изделий с целью разработки технологической документации и подготовки производства дпй налаживания серийного выпуска изделий в условиях.' существующего производства без существенных . капитальных вложений. При этом выполнить все работы необходимо в кратчайшие сроки, для чего необходимо повысить, эффективность инженерного труда. В настоящее время на детальную проработку оного изделия затрачивается более 50 человеке - месяцев инженерного труда, что занимает около полугода напряженной работы технологического отдела среднего предприятия, что является достаточно большим сроком, так как нишу рынка могут занять изделия других заводов и стран производителей.
Таким образом встает вопрос о разработке методов, способов й приемов
для быстрой и эффективной коиструкторскО-технологической отработки
изделий. Для чего необходимо разработать САПР, позволяющие выбрать
оптимальный вариант конструкции и способа производства изделий, для
достижения конкурентоспособности в кратчайшие сроки и с минимальными
затратами. ...
При. проектировании машин стремятся максимально использовать принцип взаимозаменяемости. Однако при произве детве оружия для
достижения заданной точности выходных параметров приходится отступать от принципов взаимозаменяемости по экономическим соображениям и использовать методы компенсации.
Сборка стрелкового оружия имеет ряд характерных особеностей. Они обусловлены наличием в узлах и механизмах деталей имеющих несколько функциональных назначений, что приводит к образованию функционально-связанных размерных цепей с высокой точностью размеров.
Разработка 'математических моделей дли производства расчетов функционально-связанных размерных цепей с высокой точностью размеров позволяют снизить затраты на проектирование, изготовление и эксплуатацию разрабатываемых изделий, повысить производительность труда конструкторов и технологов.
При совершенствовании технологии изготовления сложных изделий, прежде всего целесообразно оптимизировать сборочный процесс. Для этого необходимо определить пространственную взаимосвязь элементов изделия, которая зависит не только от конструкции изделия и точности механической обработки отдельных деталей, но и от последовательности сборки и точности сборочных устройств.. Оптимизация сборочных процессов возможна только в том случае, когда процессы сборки (применяемые методы и способы сборки) формализованы и получено их математическое описание.
По способу обеспечения заданных величин замыкающего звена различают следующие типы сборки: сборка с полной и неполной взаимозаменяемостью, сборка . с предварительной отбраковкой комплектующих, с групповой взаимозаменяемостью, сборка по действительным размерам и т.д. Для каждого из типов сборки разрабатываются свои математические модели, которые сводятся к расчету допусков на звенья составляющие размерную цепь (РЦ). Они должны обеспечить требуемую точность замыкающего звена, определяемую из условия функционирования изделия, тем самым обеспечивая его годность.
Эти методы достаточно полно разработаны для линейных, независимых РЦ с постоянными передаточными отношениями, которым соответствует базирование по 6 строго' определенным точкам, а в расчете рассматривают контакт в одной точке.. Однако из-за погрешностей формы и положения возможно смещение контакта с теоретического на одно-два непредусмотренных положении. Кроме того встречаются соединения, обладающие избыточностью базирования, в которых не соблюдается правило шести базовых точек хотя реально при закреплении их 6, но их положение зависит от размеров сопрягаемых поверхностей. Наличие избыточности приводит также к появлению переменных передаточных отношений. В этом .случае широко известные методы решения РЦ не дают требуемой точности.
б Решание таких РЦ возможна с использованием метода статистического моделирования. Кроме того использование данного метода позволяет учесть технологические воздействия других точек контакта, не участвующих в рассматриваемой размерной цепи, но оказывающих влияние на значение передаточного отношения звеньев линейной размерной цепи.
ИёЛк-ЁЗйШМ снижение трудоемкости сборни узлов запирания
стрелкового оружия при гарантированной обеспечении заданного
конструктором качества сопряжения деталей а узла и разработка
рекомендаций и технологических приемов для повышения точности, сборки
узлов запирания стрелкового нд основе использования геометрических
моделей изделия.
Для достижения этой цели в работе рассматривались следующие задачи.
-
Проведение размерно-функционального, анализа узла запирания карабина МЦ-125.
-
Разработка метода машинно-графического моделирования процесса формирования зазоров и натягоп в собираемом узле.
-
Разработка рекомендаций и обоснование технологических и метрологических лриемоа для повышения точности сборки на основе использования геометрической модели изделия.
ио|?_зэщиц1аот; ' .
-
результаты анализа собираемости узла 'запирания карабина МЦ-125;
-
м.еюдслоіический подход к прогнозированию выходных характеристик узла запирания оружия на основе геоіуйтричєского моделирования параметров сопрягаемых деталей;
-
предложения об изменении конструкции', размеров- и. допусков собираемых деталей;
-
предложения по обоснованному повышению точности механической обработки собираемых деталей, в том'чистій ло использованию настроечного калибра для обработки пазл боевых упороэ подуглом 45;
-
предложение обрабатывать в начало и конце партии «доталь-ссидэтель», для контроля пзрпметроа лаза;
. 6) предложения по разработка средств нёрязрушающего контроля на основе использования комплексных и специальных калибрса.
Научная новизна 'заключается: в теоретической разработке нового метода, основанного на машинно-графическом моделировании, определения натягов и зазоров в соединениях узлов запирания стрелкового оружия, в том числе с неопределенным базированием, позволяющего обоснованно назначать допуски на механическую обработку и припуски под пригонку на основе моделирования взаимодействия деталей в процессе сборки и в обосновании технологических и метрологических приемов для улучшения качества сборки.
Практическая значимость работы:
в назначении обоснованных размеров и допусков деталей узлов запирания для обеспечения собираемости с минимальными доработками;
в разработке метода определения натягов и зазоров в соединениях узлоа.запирания стрелкового оружия, позволяющего обоснованно назначать допуски на механическую обработку и припуски под пригонку на основе моделирования вззимодзйстьия деталей в процессе сборки;
- в разработке комплекса технологических и метрологических
мероприятий направленных на минимизацию пригоночных работ.
ГЛстоды исследоазнил. Работа представляет собой комплекс теоретических 'иселгдосяний и моделирования на ЭВМ. Теоретические исследования выполнены с использованием основных положений теории базирования, теории размерных цепей, статистического моделирования и статистической обработки данных и подтверждены экспериментами.
Прапгмчпская р.?;ти;зг,ц=<г;. Результаты работы і< е;*до методики г.ропюзироранг.я результатов сборочного процесса, алгоритмов и пакета прикладных программ предложены к внедрению в ГУП КБП фг.пилл ЦКИБСОО
Апроши;*;! райочі.і. Осногиые, положения и результаты диссертационной рабоїьі были доложены и ебсух'доны на научно-технических конференциях ТулГУ 199G, 1997 и 1098гг.
IllSOiUiaUUii По результатам проведенных исследований опубликовано 4 работы.
Структура и'рбьеіч рг<б=чт;<, Диссертация состоит из сведения, четырем іпаа, общих нпьодов, списка литературы и приложений Работа изложена на iff.: страница машинописною текст, иллюстрированною „ту рисунками, co;up.vnr /ршбімц и список лшерагуры из 72 наименований.
