Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Комплексная оценка технологичности деталей типа "вал" квалиметрическими методами Балашева Юлия Вячеславовна

Комплексная оценка технологичности деталей типа
<
Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа Комплексная оценка технологичности деталей типа
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Балашева Юлия Вячеславовна. Комплексная оценка технологичности деталей типа "вал" квалиметрическими методами : дис. ... канд. техн. наук : 05.02.08, 05.02.23 Тула, 2007 146 с. РГБ ОД, 61:07-5/2345

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Современное состояние вопроса оценки технологичности изделия 11

1.1 Технологичность изделия 11

1.1.1 Понятие технологичности изделия 11

1.1.2 Параметры технологичности детали на этапах проектирования 13

1.1.3 Анализ оценки параметров технологичности детали 18

1.1.4 Проблема согласования конструкторских и технологических баз...21

1.1.4 Системотехнический подход к процессу проектирования изделия .22

1.2 Процесс проектирования изделия 30

1.2.1 Понятие конструкторской документации 30

1.2.2 Жизненный цикл изделия на этапе проектирования 31

1.3 Методы управления качеством детали на этапе проектирования 33

1.3.1. Технология анализа потоков данных в сложных системах 34

1.3.3 Метод анализа иерархий Т.Саати 36

1.3.4 Квалиметрические методы оценка качества 39

1.4 Цели и задачи исследования 43

Глава 2. Структурная модель процесса разработки конструкторской документации 44

2.1 Конструкторская документация как результат проектной услуги 44

2.1.1 Проектная услуга 44

2.1.2 Виртуальная корпорация 47

2.1.3 Оценка риска выпуска некачественной КД 50

2.2 Понятие технологичности и ее основные критерии 52

2.3 Оценка влияния факторов технологичности проектного решения на точность проектируемого изделия 54

2.4 Модель конфликтов профессиональных интересов при разработке КД изделия 56

2.5 Модель выбора оптимальной стратегии конструктора 59

2.6 Стратегии участников конфликта профессиональных интересов при разработке конструкторской документации 61

2.7. Системотехнический подход к процессу разработки КД 71

2.8 Выводы 75

Глава 3 Методика комплексной квалиметрической оценки технологичности детали типа «вал» на этапе конструкторского проектирования 77

3.1 Реинжиниринг процесса проектирования изделия 77

3.2 Квалиметрическая оценка унификации детали на этапе проектирования 85

3.2.1 Коэффициент конструкторской унификации 85

3.2.2 Количественная оценка коэффициента технологической унификации 90

3.3 Функциональный анализ математической модели коэффициента технологичности детали на этапе проектирования 106

3.4 Проверка адекватности квалиметрической оценки технологичности. 1100

3.5. Выводы 113

Глава 4. Автоматизированная подсистема оценки технологичности детали типа "ВАЛ" 115

4.1 Информационные потоки в автоматизированной системе определения квалиметрической оценки технологичности 115

4.2 Структурная схема расчета квалиметрической оценки технологичности 118

4.3 Практическая реализация 122

4.4 Выводы 126

Заключение 127

Список литературы 129

Приложение 141

Введение к работе

Разработка нового изделия - сложная конструкторская задача, связанная не только с достижением требуемого технического уровня, но и с приданием его конструкции таких свойств, которые обеспечивают максимально возможное снижение затрат труда, материалов и энергии на его разработку, изготовление, техническое обслуживание и ремонт. Технический уровень изделия оценивается по таким показателям, как качество и технологичность.

В современных условиях конкурентной борьбы качество продукта является конечной целью любого производителя и определяет ценность продукта в глазах потребителя при эксплуатации. Способность обеспечивать конкурентоспособность выпускаемой продукции определяется действующей на предприятии системой организации производства и управления качеством [18,22,34,64,69].

Качество - это совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворить установленные и предполагаемые потребности. Качество продукта представляет собой его свойство (способность) удовлетворить потребности и ожидания конкретного потребителя. Уровень качества выпускаемой предприятием продукции формируется на таких этапах жизненного цикла изделия, как планирование, разработка и изготовление. Качество продукта можно планировать как в процессе его изготовления, так и при разработке самого продукта [22].

Машиностроительное изделие, как и любой продукт, предназначенный для удовлетворения определенных потребностей, обладает свойствами, образующими ее качество. Совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, представляет собой технологичность конструкции изделия (ТКИ) [88, 90].

ГОСТ 14.201-83 «Обеспечение технологичности конструкций изделий. Общие требования» определяет общие правила обеспечения технологичности конструкции изделия. Согласно ГОСТ 14.205-83 «Технологичность конструкций изделий. Термины и определения», ТКИ выражает не функциональные свойства изделия, а его конструктивные особенности. Конструкцию изделия характеризуют в общем случае состав и взаимное расположение его составных частей, схема устройства изделия в целом, форма и расположение поверхностей деталей и соединений, их состояние, размеры, материалы и информационная выразительность.

Первостепенная роль в обеспечении технологичности конструкции изделия принадлежит конструктору, который должен руководствоваться соображениями как технической, так и экономической целесообразности проектируемой конструкции, уметь использовать такие инженерные решения, которые обеспечивают достижение необходимых технических показателей изделия при рациональных затратах ресурсов, выделяемых на его создание и применение [88].

Качество изделия наряду с технологичностью конструкции характеризуется в общем случае также его функциональностью, надежностью, эргономичностью, эстетичностью, экономичностью, безопасностью и экологичностью. Перечисленные грани качества изделия обусловлены в значительной мере его конструктивным исполнением, которое, в свою очередь, определяет ТКИ в целом.

Обеспечение ТКИ - функция подготовки производства, предусматривающая взаимосвязь решения конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижения оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, в том числе и монтаж, техническое обслуживание и ремонт изделия.

Комплекс мероприятий по обеспечению технологичности проводится на каждом этапе проектирования изделия и включает следующие работы:

отработку конструкции изделия на технологичность на всех стадиях разработки изделия, при технологической подготовке производства и при особых условиях при изготовлении изделия;

совершенствование условий выполнения работ при производстве, эксплуатации и ремонте изделий;

количественную оценку ТКИ;

технологический контроль конструкторской документации;

подготовку и внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам технического контроля, обеспечение достижения базовых значений показателей технологичности.

Отработка конструкции изделия на технологичность осуществляется непосредственным воздействием на ее техническую сущность путем придания конструкции комплекса свойств, обеспечивающих ее технологическую рациональность и преемственность. Следствием этого воздействия является изменение трудоемкости, материалоемкости, энергоемкости или других возможных видов ресурсоемкости изделия.

Процесс обеспечения технологичности изделия является противоречивым и трудноформализуемым, в ходе его выполнения неизбежны конфликты профессиональных интересов между разработчиками проектного решения и его внешними и внутренними потребителями. Для объективного разрешения таких конфликтов необходимо введение квалиметрической оценки качества проектного решения по критерию технологичности, учитывающую следующие параметры: трудоемкость, себестоимость и унификацию конструкции. Важным показателем качества является степень унификации проектируемой детали как по отношению к собственно ее конструкции, так и по отношению к возможности применения унифицированной типовой технологии для ее изготовления. Реализация оперативной оценки технологичности проектного решения в условиях автоматизированного проектирования возможна в виде соответствующей интеллектуальной подсистемы САПР.

Таким образом, актуальной задачей как в технологии машиностроения, так и в стандартизации и управлении качеством является создание методики квалиметрическои оценки технологичности, в первую очередь для очень широко распространенных в промышленности деталей типа "вал".

Целью работы является повышение качества конструкторских проектных решений в машиностроении на основе проведения комплексной квалиметрическои оценки технологичности детали типа "вал", учитывающей себестоимость, трудоемкость, конструкторскую и технологическую унификацию элементов детали.

Для достижения поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи исследований:

  1. Выполнить моделирование потоков данных в процессе подготовки производства и раскрыть понятие разработки конструкторской документации как услуги, оказываемой внешним и внутренним потребителям, а также исследовать сущность процесса управления технологичностью проектного решения и возникающие при этом конфликты профессиональных интересов.

  2. Провести сравнительный анализ показателей качества конструкторского проектного решения.

  3. Разработать математическую модель комплексной квалиметрическои оценки технологичности детали типа "вал" на этапе конструкторского проектирования, учитывающую наиболее значимые элементы технологичности, и оценить ее адекватность.

  4. Выполнить модернизацию процесса конструкторской подготовки производства, направленную на повышение качества проектного решения по критерию технологичности и сокращение сроков подготовки производства.

Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались методы теории всеобщего управления качеством, квалиметрии, теории вероятностей, процессного подхода, структурно-функционального моделирования IDEF и диаграмм потоков данных,

системотехники, основные положения технологии машиностроения, теории размерных цепей.

Основные положения, выносимые автором на защиту:

1. Модель потоков данных в процессе подготовки производства в
рамках виртуальной корпорации как современной формы организации
производства, раскрывающая понятие разработки конструкторской
документации как услуги, оказываемой внешним и внутренним
потребителям, а также результаты исследования сущности процесса
управления технологичностью проектного решения, возникающих при этом
конфликтов профессиональных интересов, стратегий участников конфликта,
их относительных эффективностей и затрат на внедрение.

2. Результаты сравнительного анализа показателей качества
конструкторского проектного решения с применением экспертных оценок
технологичности конструкции изделия.

3. Математическая модель комплексной квалиметрической оценки
технологичности детали типа "вал" на этапе конструкторского
проектирования с применением системотехнического подхода, учитывающая
наиболее значимые элементы технологичности, в том числе стандартизацию
и унификацию конструктивных элементов детали, и включающая методику
выбора схемы базирования деталей типа "вал" с учетом их габаритных
размеров и материала.

4. Модернизация процесса конструкторской подготовки производства,
направленная на повышение качества проектного решения по критерию
технологичности и сокращение сроков подготовки производства за счет
применения интеллектуальной подсистемы автоматизированной оценки
технологичности, а также основные алгоритмы интеллектуальной
подсистемы САПР, реализующей оценку технологичности конструкторского
проектного решения.

Научная новизна результатов исследования в области технологии машиностроения:

выявлены закономерности проявления информационных, экономических и организационных связей, раскрывающих уровень достижения согласованности конструкторских, технологических и измерительных баз при оценке технологичности конструкции деталей машин типа "вал", как объектов производства, на стадии их проектирования.

Научная новизна результатов исследования в области управления качеством:

предложены математические и информационные модели состояния и динамики качества деталей машин типа "вал" на стадии проектирования, характеризуемого квалиметрическои оценкой технологичности их изготовления, учитывающей себестоимость, трудоемкость и технологическую унификацию элементов детали.

Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная методика квалиметрическои оценки технологичности конструкторских проектных решений и оптимального назначения баз для деталей типа "вал", реализуемая в форме интеллектуальной подсистемы САПР, позволяет повысить уровень технологичности машиностроительных деталей.

Системотехнический подход к процессу проектирования изделия

Как было сказано ранее, процесс проектирования изделия - процесс сложный, многоуровневый и в большинстве случаев, основанный на эксперименте, формальном выводе и количественной оценке, с умозрительным методом, опирающимся на образное восприятие окружающего мира и качественный синтез.

Поэтому для описания процесса наиболее целесообразным является системотехнический подход, так как из всех методологических концепций системотехническая наиболее близка к «естественному» человеческому мышлению - гибкому, неформальному, разноплановому.[33]

Основным понятием системотехники является сложная система -система, характеризуемая большим числом элементов и, что наиболее важно, большим числом взаимосвязей элементов. Сложность системы определяется также видом взаимосвязей элементов, свойствами целенаправленности, целостности, иерархичности, многоаспектности. [33]

Целенаправленность - свойство искусственной системы, выражающее назначение системы. Это свойство необходимо для оценки эффективности вариантов системы. Целостность - свойство системы, характеризующее взаимосвязанность элементов и наличие зависимости выходных параметров от параметров элементов, при этом большинство выходных параметров не является простым повторением или суммой параметров элементов. Иерархичность - свойство сложной системы, выражающее возможность и целесообразность ее иерархического описания, т.е. представления в виде нескольких уровней, между компонентами которых имеются отношения целое-часть.

Рассмотрим системную модель интеллектуальной деятельности. Она состоит из следующих компонентов [33]: 1) отображение среды; 2) идеализация; 3) абстрагизация; 4) взаимодействие образов; 5) конкретизация образов. Органы восприятия у всех людей устроены одинаково, но восприятие различно, а отображение среды индивидуально, по отношению к прообразу оно сжато и полиморфно. Идеализация состоит в сжатии информации, обобщении главных признаков и формировании понятий. Абстрагизация предполагает дальнейшее сжатие информации, сокращение числа признаков образа и формирование категорий. Конкретизация есть обратный процесс - наделение понятия или категории новыми признаками и формирование конкретного образа. Идеализация и абстрагизация опираются на априорный согласованный алфавит, процесс конкретизации не связан с априорным алфавитом и может быть основан на любом этапе. Взаимодействие образов происходит внутри модели, компонентами которой являются конкретные образы, понятия и категории. В процесс моделирования входит изменение компонентов и модели в целом.

Сжатие информации включает две формальные процедуры: факторизацию и измерение факторов. Факторизация (выделение главных параметров и представление их в виде фактор-матрицы), основана на исключении «слабых», т.е. незначительно влияющих на ход событий параметров. Измерение может быть заменено оцениванием по субъективной шкале, либо по лингвистической переменной.

Аналитически могут обнаруживаться и оцениваться закономерности, т.е. основные взаимосвязи между факторами. Математический аппарат здесь сложнее, но принцип сохраняется: если закономерности существуют, то после операции ортогонализации фактор-матриц должны сохраниться главные связи. Такой подход вполне соответствует современным представлениям о динамизме человеческого мышления. Системная модель интеллекта (при проектировании КД) приведена на рисунке 1.4. Она имеет несколько уровней. Рассмотрим основные уровни интеллекта конструктора и остальных разработчиков конструкторской документации.

Уровни интеллекта конструктора — подсознание и сознание. Через рецепторные подсистемы подсознание связано со средой; в подсознание поступают первичные сигналы и создается первичное отображение среды. В подсознании формируются рефлекторные и стереотипные формы поведения, которые совершенствуются в процессе взаимодействия со средой и практической деятельностью. Язык подсознания - образный. Интеллектуальность подсознания состоит в комбинировании моделей, установлении и закреплении причинной связи между ними на основании опыта.

Для подсознания характерна одновременность обработки большого входного потока информации, полученной от различных рецепторов, и оперирование большим количеством моделей. Ввиду этого подсознание функционирует, очень быстро, соответствуя реальному развитию событий даже в экстремальной обстановке. Подсознание использует опыт - априорные модели; комбинируя модели или фрагменты моделей (чем более развито подсознание, тем больше моделей, мельче фрагменты и больше их число), оно создает возможные формы поведения, но не способно выйти за пределы опыта. Схема подсознания приведена на рисунке 1.5

Сознание получает информацию о среде и о системе через подсознание, входными сигналами для сознания являются подсознательные образы. Сознание есть совместное доступное другим индивидуумам взаимопередаваемое, общее знание, продукт совместной деятельности. Сознание оперирует естественным языком, который «сжимает» входную информацию, позволяя выразить миллионы и десятки миллионов образов тысячами или десятка тысяч слов.

Модель конфликтов профессиональных интересов при разработке КД изделия

В ходе конструкторско-технологического проектирования конструктор и технолог принимают разнообразные проектные решения, каждое из которых так или иначе влияет на точность изготовления проектируемого изделия. Одно из наиболее важных решений - обеспечение технологичности изделия. Конструктор при разработке КД стремится к максимальному обеспечению функциональности изделия. Технолог - к минимизации затрат на технологическое проектирование и выполняет анализ конструкторской документации, и, исходя из полученных результатов, принимает собственно проектное решение о необходимости переработки КД или о ее передаче на следующий этап без переработки.

Несоответствия в КД приводят к конфликтам профессиональных интересов. Исходя из положений ГОСТ 14.206-73 «Технологический контроль КД», ОСТ 4Г 0.005.216-85 "метрологическая экспертиза" и [42], можно выявить места возможного возникновения таких конфликтов на ранних стадиях - разработки и контроля КД (таблица 2.2). Для повышения эффективности процесса необходимо выполнить анализ конфликтов и предложить методы его разрешения.

Рассмотрим подробнее конфликты "конструктор— -технолог", который является наиболее значимыми, так как в основе лежит вопрос оценки технологичности детали, а как было доказано выше, это один из важнейших параметров технологичности изделия.

Анализ конфликта выполнялся при помощи метода анализа иерархий Т. Саати [82, 83]. Установлены силы, влияющие на качество конструкторской документации, основные участники процесса, их сценарии поведения и выявлены основные конфликты: между конструктором, технологом и метрологом (рисунок 2.7).

Общая цель деятельности системы - это повышение качества изделий, действующими силами в системе являются разработка КД, действующими лицами выступают конструктор, технолог и метролог. Каждый актор имеет свои локальные цели и экстремальные сценарии поведения, направленные на достижение локальных целей. Полученная модель показала наличие конфликта между участниками процесса: конструктором, при разработке КД, технологом, на этапе конструирования и метрологом.

Для разрешения конфликтов необходимо обеспечить оптимальный выбор стратегии обеспечения технологичности изделия в процессе проектирования с целью устранения возможных конфликтов между конструктором и технологом на более поздних этапах производства. Рассмотрим подробнее один из конфликтов "конструктор— технолог", как наиболее значимый при оценке технологичности детали.

Для выбора оптимальной стратегии был применен аппарат теории игр. Рассмотрим участников процесса проектирования как игроков. Потребитель конструкторской документации, в данном случае технолог, заинтересован в получении качественной документации, а ее разработчик - конструктор - в том, чтобы максимально обеспечить функциональность изделия. Это свидетельствует о том, что цели у них не совпадают, но итог должен быть один - обеспечение технологичности детали. Поэтому взаимодействие разработчика и потребителя конструкторской документации можно представить как коалиционную игру (2.1), каждый из участников которой имеет свой набор стратегий поведения: Я - функция выигрыша разработчика.

Следует отметить, что рассматриваемая игра относится к классу игр с ненулевой суммой, поэтому условный выигрыш одного из участников не приводит к проигрышу другого участника.

Принятие решения представляет собой выбор одной или нескольких стратегий из некоторого множества рассматриваемых, каждая из которых приводит к определенному результату с определенными затратами. Необходимо выбрать один или несколько вариантов в зависимости от конкретной ситуации (набора факторов) с наибольшим значением эффективности при минимальных затратах. Таким образом, выбор

оптимального варианта производится с помощью минимаксного критерия "минимум затрат на внедрение и эксплуатацию при максимальной эффективности".

Каждая стратегия xt представляет собой домен, характеризующийся двумя параметрами: затратами на внедрение и эксплуатацию С, и эффективностью стратегии Et в зависимости от текущей ситуации. Таким образом, xt, =(С,.Д). Нахождение оптимальной стратегии заключается в выборе из некоторого множества рассматриваемых вариантов X такой стратегии х еХ, у которой в условиях сложившейся на предприятии ситуации функция выигрыша разработчика КД будет где v(F) - значение игры Г, равное экономической эффективности внедряемой /-ой стратегии разработчика документации. Для определения v(F) следует применить минимаксный критерий. Пусть имеется всего N различных стратегий. Отранжируем их по возрастанию затрат на эксплуатацию /-й стратегии С и по убыванию эффективности внедрения і-й стратегии EX,(F) В зависимости от множества F требований заказчика и определим самую малозатратную стратегию О і и самую эффективную Of. Множество {01,02} и будет представлять собой набор стратегий, реализация которых в заданных условиях оптимальна. Следует учитывать, что каждая /-я стратегия состоит из элементов, т.е. где {en,ei2,...,ein,...} - множество элементов /-ой стратегии разработчика документации. Поэтому в выражении (2.3) фактически следует ранжировать элементы стратегий.

Квалиметрическая оценка унификации детали на этапе проектирования

Как сказано выше, коэффициент унификации учитывает два компонента - конструкторский и технологический.

Для разработки интеллектуальной подсистемы, предназначенной для автоматизированной оценки технологичности, были использованы следующие базовые элементы технологии машиностроения: 1) типовые технологии; 2) модульное построение техпроцессов (модуль поверхности детали); 3) методы выбора технологических баз; 4) методы расчета размерных цепей. Рассмотрим подробнее каждый элемент применительно к разработке КД деталей типа "вал".

Для определения коэффициента конструкторской унификации представим деталь как совокупность конструктивных элементов [7]. За основу применим следующую классификацию, касающуюся деталей типа «вал» (рис. 3.8).

Анализ деталей различных изделий показывает, что, независимо от того, в какие изделия входит деталь, она предназначена или непосредственно участвовать в рабочем процессе, осуществляемом изделием, и (или) выполнять роль базовой детали для монтажа на ней других деталей. Таким образом, признак служебного назначения позволяет классифицировать все детали (независимо от их конструктивного и геометрического оформления, материала, массы) на: базовые; участвующие в рабочем процессе; выполняющие роль базовых и одновременно участвующих в рабочем процессе. В соответствии с вышесказанным, поверхности детали подразделяются на базирующие, рабочие и связующие.

С помощью рабочих поверхностей деталь осуществляет рабочий процесс. Для того чтобы деталь могла выполнять функции базовой детали для других деталей, она должна содержать базирующие поверхности, по которым они монтируются на ней. На рисунке 3.10 представлена классификация поверхностей детали, рабочий чертеж которой изображен на рисунке 3.9.

Для каждого элемента определяется его посадочный размер. В нашем случае для цилиндра - это диаметр [29], а для конуса - конусность [30]. При определении данных характеристик потребуется отследить факт замкнутости конструкторских цепей, так как в противном случае не возможно выявить требуемый геометрический параметр конструктивных элементов.

Чтобы конструктор смог максимально сократить срок разработки КД, необходимо предоставить ему высокоэффективный инструмент, который автоматически проверяет конструкторские размерные цепи, рассчитывает номиналы и отклонения допуска конструкторских размеров.

Конструкторские базы делятся на основные и вспомогательные.

Основной называют конструкторскую базу, принадлежащую детали или сборочной единице и используемую для определения их положения в изделии. Вспомогательной называют конструкторскую базу, принадлежащую детали или сборочной единице и используемую для определения положения присоединяемой к ним детали или сборочной единицы. Следует заметить, что любая деталь может иметь только один комплект основных баз, а комплектов вспомогательных баз столько, сколько деталей или сборочных единиц к ней присоединяется.

При конструировании изделия задача нахождения замыкающего звена заключается в выявлении такого линейного или углового размера, от значения которого полностью зависит решение поставленной задачи. При изготовлении изделия замыкающим звеном размерной цепи является размер, точность которого должна быть обеспечена технологическим процессом. При расчете цепи замыкающим звеном является измеренный размер.

Рассмотрим пример расчета конструкторских размерных цепей (рисунок 3.11) для детали, изображенной на рисунке 3.9. Задача заключается в том, чтобы найти размеры и допуски, являющиеся составляющими звеньями, образующие ААІ, АА2, ААЗ. Уравнение номинальных размеров будет выглядеть следующим образом: Следовательно, конструкторские размерные цепи 1 2 и 3 замкнуты и точность замыкающих размеров обеспечивается оборудованием класса Н. При определении коэффициента технологической унификации требуется выявить все конструкторские и технологические базы. Базы, с помощью которых базируются детали или сборочные единицы в изделии, называют конструкторскими. Технологической называют базу, используемую для определения положения заготовки, детали или изделия в процессе изготовления, сборки или ремонта [89]. На рисунке 3.12 приведена классификация баз [89].

Структурная схема расчета квалиметрической оценки технологичности

Рассмотрим подробнее структуру расчета квалиметрической оценки технологичности. На рисунке 4.4 представлена схема расчета NK.

На первом этапе необходимо выделить множество конструктивных элементов (блок 1), которые в последствии заносятся в базу данных (БД КЭ).

Далее выявляется множество конструкторских размерных цепей (блок 2), данные для расчета которых берутся из БД КЭ. После чего производится проверка цепей на корректность (блок 3) и расчет коэффициента конструкторской унификации (блок 4) по формуле (2.10). Рисунок 4.3 - Схема базы данных технологического процесса

На втором этапе необходимо выделить множество конструкторских баз (блок 5), обращаясь к БД КЭ. Затем определяется последовательность операций базового технологического процесса (блок 6), с предварительным назначением типа оборудования. После выявления технологических размерных цепей (блок 7) и их проверки на корректность (блок 8) происходит уточнение марки оборудования с учетом рассчитанной размерной точности. При этом заполняются базы данных технологических процессов деталей. Далее по формуле (2.14) определяется коэффициент технологической унификации (блок 9).

На третьем этапе по полученным данным из баз КЭ, материальных норм, технологических процессов детали производится расчет допусков и площадей обрабатываемых конструктивных элементов (блок 10), определяется масса детали (блок 11), рассчитывается трудоемкость (блок 12) по формуле (2.9) и технологическая себестоимость (блок 13) по формуле (2.8).

Заключительным этапом является определение по формуле (2.15) на основе выше полученных данных коэффициента технологичности детали (блок 14). Рисунок 4.11 - Значение коэффициента конструкторской унификации для конструктивного элемента 3 На рисунке 4.12 представлена диаграмма, показывающая вклад в технологичность того или иного параметра для детали или ее конструктивного элемента.

Данная реализация интеллектуальной подсистемы САПР квалиметрической оценки технологичности представляет собой демонстрационную версию. Для разработки типового технологического процесса используется САПР «Вертикаль».

Предложенная интеллектуальная подсистема предназначена для применения конструкторами при проектировании машиностроительных деталей для оценки результатов своей деятельности с точки зрения технологичности конструкции. Для их внедрения на производстве необходимо наличие следующих условий: 125 1. база данных конструктивных элементов; 2. база данных операций типовых технологических процессов; 3. база данных материальных норм; 4. база данных оборудования; 5. специалисты, обученные работе с ПК и интеллектуальной подсистемой квалиметрической оценки САПР.

Предполагается внедрение данного программного обеспечения и в учебном процессе ТулГУ в курсе "Интегрированные системы проектирования и управления".

Похожие диссертации на Комплексная оценка технологичности деталей типа "вал" квалиметрическими методами