Система автоматизированного проектирования организации производства

 

2. Конструирование направляющих  элементов. 

 

В результате изучения обрабатываемых поверхностей детали принимают решения  о конструкции элементов приспособления для направления режущего инструмен-та (кондукторных втулок в сверильных приспособле-ниях, установов в приспособлених для фрезерования и др.)

 

3. Конструирование зажимных  элементов.

 

Конструкцию зажимных элементов  и устройств приспособления определяют при проектировании после анализа  формы и размеров поверхностей обрабатыва-емой детали, назначенных технологом под зажим. При этом учитывают силовые факторы, имеющие место в процессе обработки в приспособлении, а также требования производительности и экономичности конструкции.

 

4. Конструирование корпуса.

 

Осуществляют на завершающем  этапе разработки приспособления. Конструкция  корпуса в целом должна объединять все функциональные сборочные единицы  и детали, иметь достаточную жёсткость, предотвращающую потери точности обработки  детали.

 

2.1.3. Расчёты .

 

 К основным расчётам  можно отнести расчёты зажимных  усилий прихватов и различных  зажимных устройств, расчётры  пальцев на срез, погрешности  базирования и экономические  расчёты.

 

Примеры :

 

 а) Расчёт пальцев.  Нередки случаи, когда в качестве  технологической базы детали  использую-тся цилиндрические отверстия (два или одно).

 

L +δ΄ до оси срезанного  пальца.

 

 

                               ε b  ε  

 

 

 

L + δ до оси отверстия  изделия. 

 

 

                                               Δ

 

 

 

 

 

                   Рис. 1.

 

При установке детали на один установочный палец, последний  снабжается двусторонним срезом (см. рис.1.), что позволяет компенсировать допустимые отклонения размеров между осью отверстия  и базовой плоскостью детали и  между осью установочного пальца и той же плоскостью.Ширина направляющего пояска b:

 

            b=(D∙Δmin-∑^2)/∑   (2.1)

 

где D – номинальный диаметр  пальца;

 

∆min – минимальный радиальный зазор между 

 

      направляющим  пояском и стенкой отверстия;

 

∑=δ+δ’ – величина возможного смещения отверстия 

 

      относительно  установочного пальца;

 

δ – допуск на размер от базовой  плоскости до оси 

 

      отверстия  детали;

 

δ’ – допуск на размер от базовой плоскости до оси 

 

      срезанного  пальца.

 

 При установке на  два пальца один из них выполняется  срезанным.В этом случае компенсируются допустимые отклонения размеров между осями отверстий детали и осями установочных пальцев приспособления. Ширина направляющего пояска b тогда будет определяться так:

 

           b=(D∙Δmin-(∑-Δ’min)^2)/∑-Δ’min

 

где ∑=δ+δ’ – величина возможного смещения

 

          отверстий относительно установочных 

 

          пальцев за счёт допусков на  межцентровые

 

          расстояния(на детали δ и в

 

          приспособлении δ’);

 

 Δ’min – минимальный  радиальный зазор между стенкой 

 

          отверстия и цилиндрическим пальцем, 

 

          выбираемый в зависимости от требуемой

 

          точности установки и технологических

 

          факторов и обеспечивающий лёгкость

 

          посадки.

 

Наибольший перекос детали вследствие имеющихся зазоров между  установочными пальцами и отверстиями  определяются по формуле:

 

Sin α =( αo+αn+2Δmin +α’o+α’n+2Δ’min)/2L   (2.2)

 

Где αo , α’o – допуски  на отверстия соответсвенно 

 

          под срезанный и цилиндрический  пальцы;

 

αn , α’n – допуски на пальцы (срезанный и 

 

          цилиндрический).

 

В направлении линии центров  погрешности установки составляют:

 

            С’= α’o+α’n+2Δ’min

 

                 С = С’+2δ

 

Приведённые выше зависимости  показывают, что точность установки  можно повысить путём замены цилиндрического  жёсткого пальца самоцентрирующимся разжимным.При этом получим:

 

            С’= 0

 

            С = 2δ

 

       Sin α= (αo+αn+2Δmin)/2L

 

Для ещё большего увеличения точности установки детали целесообразно  иногда делать самоцентри-рующимися оба пальца.

 

 б)Эконмические расчёты.Точная проверка экономи-ческой целесообразности выбора того или иного типа приспособлений сопяжена с известными трудностями. Обычно прибегают к приближённым методам расчёта.

 

 

 

 Критерием для определения  целесообразости использования  приспособления является себесто-имость его эксплуатации, которую можно выразить упрощённой формулой:

 

           А   1    q

 

       C = —  • - + ———              (2.3)

 

           n   i   100

 

 где А – стоимость приспособления в руб;

 

n – годовая программа  производства деталей в шт;

 

i – срок службы приспособления  в годах;

 

q – процент расходов  на ремонт приспособления и 

 

     уход за  ним.

 

 Как  видно из  формулы, при малой производственной  программе использование дорогостоящих  специальных приспособлений может  оказаться нецелесообразным. В таких  случаях следует применять высокопроизводи-тельные универсальные приспособления, а также приспособления, собираемые из готовых взаимозаме-няемых деталей. Время демонтажа и сборки их настолько мало, что приспособлений, используемых для первых операций, могут участвовать в приспо-соблениях, применяемых для последующих операций.

 

 Снижение расходов  на ремонт и уход за приспособ-лениями  достигается путём высококачественного  выполнения самого приспособления, повышенной изно-состойкости установочных и направляющих элементов, удешевления ремонта и т. д.

 

 

 

 В самолётотроении,в отличие от остальных отраслей машиностроения, большую долю расчётов при проектировании станочных приспособлении занимают расчёты специальных приспособлений. Особенностью проектирования таких приспособлений является то, что кроме необходимости учитывать конкретные производственные условия и применительно к ним решать задачи о точности и производительности приспособления (требования: точность приспособления должна обеспечивать заданную

 

точность обработки деталей; производительность приспособления должна обеспечивать наибольшую производительность труда ), необоходимо также учитывать, что на данное проектирование отводиться сравнительно малое время, так как издержки проектирования падают на конструкцию, изготовляемую в одном или нескольких экземплярах.

 

 Следствием этого является  значительно меньшее, чем при  разработке серийных конструкций,  обоснование расчётами (прочность,  жёсткость, износ, экономичность)  принимаемых конструктивных решений.  Также, при разработке чертежей  ориентиру-ются на широкое применение  в процессе изготовления приспособления различных методов пригонки деталей и узлов.

 

2.1.4. Оформление результатов .

 

 В общем случае поток  документов при проектирова-нии оснастки можно разделить на 5 частей:

 

1) Заказ оснастки.

 

2) Ведомость заказов.

 

3) Сборочный чертёж, рабочие  чертежи.

 

4) Деталировка.

 

5) Спецификации.

 

2.2. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ  ПРОЕКТИРОВАНИЕ .

 

 Между парарметрами  оснащаемой детали и формиру-емой технологической оснасткой существует инфор-мационно-функциональная взаимосвязь. Аналогичные взаимосвязи существуют также между технологичес-кими решениями по производству детали и информа-ционными моделями этой детали. Всё это создаёт предпосылки для комплексной автоматизации: деталь– технологический процесс изготовления детали – проектирование и изготовление технологической оснастки – изготовление детали. В связи с этим при автоматизации проектирования приспособлений и был определён метод построения технологичекого оснащения на базе информационной модели, получившей название синтеза конструкций.

 

 В основу этого метода  положены следующие принципы:

 

1. Информация, описывающая  конструкцию приспособления, является  результатом переработки сведений  об оснащаемой детали и технологических  операциях её изготовления.

 

2. Для конструкции любого  приспособления существует возможность  её декомпозиции на определённое  число составляющих – конструктивных  элементов.

 

3. Конструкция всякого  приспособления может быть синтезирована  из определённого числа конструктивных  элементов.

 

4. Конструктивные элементы  отличаются свойствами и характеристиками, которые можно представлять в  ЭВМ.

 

5. Между элементами в  конструкции существуют некоторое  количество моделированных отклонений, общих для всех приспособлений.

 

6. В каждом конструктивном  элементе как разновидности твёрдого  тела можно зафиксировать его  положение для определения значений  позиционных отношений между  элементами.

 

2.2.1. Порядок проектирования.

 

 В компьютер вводиться  описание обрабатываемой детали  и оснащаемой станочной операции, на основе чего автоматически  строится цифровое информацион-ное описание проектируемого приспособления в виде соответствующих цифровых массивов. Управление передаётся блоку составления спецификаций, результаты работы которого выдаются на печатающее устройство в форме документа, определённого стандартами ЕСКД.

 

 Затем выполняются  работы по формированию прог-рамм вычерчивания при получении сборочного и деталировочного чертежей конструкции.

 

 

 

 Процесс завершается  технологической подготовкой производства  приспособления и составлением  программ для станков с ЧПУ.

 

Более подробно методология  автоматизированного проектирования рассматривается в следующем  разделе.

 

2.3. ОСНОВНЫЕ   ФУНКЦИИ   СИСТЕМ   АВТОМАТИЗИРОВАН-НОГО    ПРОЕКТИРОВАНИЯ   И   ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕХНОЛО-                 

 

                                 ГИЧЕСКОЙ   ОСНАСТКИ.

 

 Своевременное оснащение  технологических процессов изготовления  ЛА необходимыми приспособлениями  представляет важнейшую задачу  подготовки производства. Поэтому  вопросы совершенствования процессов проектирования и изготовления технологической оснастки на базе использования математических методов, вычисли-тельной техники и прграммно-управляемого оборудо-вания преобрели первостепенное значение. Появле-ние идеи создания систем автоматизации комплексно решает задачи синтеза конструкций, их документи-рования, технологической подготовки производства и обеспечения процессов их изготовления на оборудовании с ЧПУ.

 

 

 

 Современной системе  проектирования и изготов-ления целесообразно выполнение следующих функций:

 

1.Анализ оснащаемого  объекта, его изготовления, моделирование  этого объекта и процесса изготовле-ния.

 

2.Синтез конструкций  из конструктвных элементов с  выполнением точностного, геометрического  и силового анализов, оптимизацией  по соответсвующим критериям  полного информационного описания  синтезируемой конструкции.

 

3. Отображение пространственного  описания конструкций на плоскости  проекций (построение графика сборочного  чертежа).

 

4. Поэлементный анализ  конструкции с отображени-ем описаний оригинальных деталей на плоскости проекций, получением деталировочных чертежей и сопоставлением спецификаций.

 

5. Технологический анализ  конструкции, решение технологических  задач и получение управляющей  ин-формации для изготовления на оборудовании с ЧПУ.

 

6. Технико-эконмическая  оценка конструкции и определение  её качественных показателей.

 

7. Разработка необходимой  технологической и технико-экономической  документации.