Функциональная модель автоматизированного участка механообработки детали «Зубчатое колесо»

международный научный журнал «инновационная наука» УДК 62-91

№9/2015

ISSN 2410-6070

М.А. Худаймуратов

старший преподаватель кафедры ПСАТП

С.Н. Федоренко старший преподаватель кафедры ПСАТП Севастопольского государственного университета г. Севастополь, Российская Федерация

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УЧАСТКА МЕХАНООБРАБОТКИ

ДЕТАЛИ «ЗУБЧАТОЕ КОЛЕСО»

В процессе проектировании автоматизированных комплексов для механической обработки деталей требуется особое внимание к детальному анализу и разработке каждого шага алгоритма работы оборудований. Это достаточно трудоемкий и требующий системного подхода процесс. Также, в ходе эксплуатации автоматизированных комплексов механообработки необходимо учесть возможные неполадки и перебои в работе отдельных узлов (механизмов), выявление и устранение которых требуют оперативного вмешательство обслуживающего персонала.

Для решения таких задач возникает необходимость сбора данных в виде информационных и материальных потоков, влияющих на процессы.

Целью данной работы является создание функциональной модели автоматизированных процессов механообработки деталей, в которых представлены несколько уровней этапов обработки, применяемые основные и вспомогательные оборудования (механизмы, инструменты), а также влияющих на них информационные и материальные потоки воздействия.

В качестве примера рассмотрим работу автоматизированного участка механообработки детали «зубчатое колесо». Обработка зубчатых колес разделяется на два этапа: обработку до нарезания зубьев и обработку зубчатого венца. Задачи первого этапа соответствуют в основном аналогичным задачам, решаемым при обработке деталей классов: диски (зубчатое колесо плоское без ступицы), втулки (со ступицей) или валов (вал-шестерня). Операции второго этапа обычно сочетают с отделочными операциями обработки корпуса колеса.

Зубчатые колёса долбят на специальных зубодолбежных станках с применением специальных долбяков, которые представляют собой зубчатые колеса, снабжённые режущими кромками. Поскольку срезать сразу весь слой металла обычно невозможно, обработка производится в несколько этапов. При обработке инструмент совершает возвратно-поступательное движение относительно заготовки. После каждого двойного хода, заготовка и инструмент поворачиваются относительно своих осей. Таким образом, инструмент и заготовка как бы "обкатываются" друг по другу. После того, как заготовка сделает полный оборот, долбяк совершает движение подачи к заготовке. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будет удалён весь необходимый слой металла.

Зубозакругление на торцах зубьев применяют для облегчения входа в зацепление и повышения срока службы переключаемых на ходу зубчатых колес.

В процессе зубонарезания на торцах зубьев колес образуются острые кромки и заусенцы, которые ухудшают качество зацепления, снижают срок службы колес в результате скола острых кромок зубьев и т.д. Поэтому у зубчатых колес после зубофрезерования и зубодолбления необходимо снимать фаски и удалять заусенцы.

Анализ любого процесса производства деталей, приводит к заключению, что он может быть разложен на следующие этапы:

• подача заготовок для производства деталей;

• загрузка деталей на оборудование;

• выбор инструмента для изготовления деталей;

• изготовление деталей;

116

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070

• обработка детали;

• получение готовой детали, удовлетворяющей техническим требованиям;

• выгрузка деталей.

Построение функциональной модели процесса начинается с созданием «мастер-диаграммы», которая, по сути, представляет собой постановку задачи, рисунок 1.

Рисунок 1 - Мастер-диаграмма процесса механообработки

В диаграммах принято следующие условные обозначения: Прямоугольник, принято считать, как этап процесса (подпроцесс); Левая сторона прямоугольника для входного воздействия; Правая сторона прямоугольника - результат (выход); Нижняя сторона, механизм, приводящий в действия процесс; Верхняя сторона, ограничение (требование).

NODE | TITLE

дп

ГАУ изготовления зубчатого колеса

NUMBER

Рисунок 2 - Второй уровень модели

В зависимости от особенностей процессов, каждое воздействие могут быть от одного до нескольких.

Входным данным (воздействием) на процесс в целом будет собственно «заготовка», поступающая на обработку. Механизм воздействия на процесс: «Оборудование ГАУ», который естественно в последующих диаграммах будет детализирован. Ограничением (требование, контроль и пр.) для автоматизированного участка будет «Производительность». И, наконец «Зубчатое колесо» выходным потоком данных от данного уровня диаграммы.

Естественно, данная диаграмма не представляет собой достаточную информативность и требует дальнейшую детализацию. Такая детализация, в среде BPWIN называется «декомпозиция» и позволяет

117

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №9/2015 ISSN 2410-6070

создать в дальнейшем «иерархический уровень». Второй уровень модели наглядно иллюстрирует данный этап, рисунок 2.

Начиная с этого уровня для каждого процесса (подпроцесса), необходимо конкретизировать каждый вид воздействия. В свою очередь, подпроцесс 1 тоже декомпозируется, рисунок 3.

NODE | TITLE

Д1

Закрепление заготовки

I NUMBER

Рисунок 3 - Декомпозиция подпроцесса «Закрепление заготовки»

Аналогичным способом все остальные подпроцессы второго уровня подлежат декомпозицию, т.е. детализации.

Функциональная модель считается полным, когда все этапы процесса будут описаны полностью. Вывод: Применение методики разработки моделей в среде BPwin дает возможность наглядно представить процесс, алгоритм работы автоматизированных систем, их взаимосвязь, воздействия информационных и материальных потоков на каждый подпроцесс (шаг), что позволит оптимизировать процесс в целом, снизить издержки, исключить ненужные операции, повысить гибкость и эффективность.

Список использованной литературы:

1 Маклаков С.В. Моделирование бизнес—процессов с BPwin 4.0.—М.: ДИАЛОГ—МИФИ, 2002— 224 с.

© М.А. Худаймуратов, С.Н. Федоренко, 2015

УДК 631.319

Ю.А.Шекихачев

Д.т.н., профессор Л.М.Хажметов Д.т.н., профессор

Факультет механизации и энергообеспечения предприятий,

Л.З.Шекихачева К.с.-х.н., доцент, Факультет агробизнеса и землеустройства, Кабардино-Балкарский ГАУ имени В.М. Кокова, г. Нальчик, Российская Федерация

КОМБИНИРОВАННЫЕ ПАХОТНЫЕ АГРЕГАТЫ С РОТАЦИОННЫМИ РАБОЧИМИ

ОРГАНАМИ

Одним из путей повышения эффективности сельскохозяйственного производства является

118