Некоторые аспекты совместимости производственного технологического процесса изделий машиностроения

Секция «Проектирование машин и робототехника»

УДК 338.45:621

З. А. Юдина, А. М. Масловская Научный руководитель - В. И. Медведев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ СОВМЕСТИМОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗДЕЛИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Представлен краткий обзор технологической совместимости (ТхС) изделий машиностроения (ИМ) отечественного производства. Показан принцип совместимости физико-технических объектов (ФТО) вида совместимости «станок-изделие».

Современное машиностроение это огромный комплекс взаимосвязанных отраслей, производящих оборудование. Эффективная деятельность всего комплекса позволяет удовлетворять потребительский спрос на приборы бытового назначения и разнообразные аппараты, обеспечивать техническое вооружение всего национального производства, создавать оборонный и экономический потенциал страны. Отечественное машиностроение вносит огромный вклад в ускорение темпов научно-технического прогресса и интенсификацию экономического развития. Кроме того, машиностроение повышает производительность труда за счет усовершенствований в отрасли и обеспечения всех хозяйственных сфер новейшими методологическими методами.

В свою очередь, имеется ряд методологических разработок, где представлен и научно обоснован ряд предложенных методов обеспечения ТС, являющийся основой для обеспечения качества отечественной продукции, в том числе и совместимости производственного технологического процесса изделий машиностроения [1].

Методологическую концепцию ТхС можно обобщённо представить совокупностью нескольких основных положений. Определяющим моментом в обеспечении ТхС является проектирование ТП изготовления деталей, узлов и комплектующих изделий. Для ТП характерны материальные, энергетические и информационные связи с системами окружающей среды [2].

Технологические объекты и оборудование могут быть совокупно объединены в систему, если они обладают свойством совместимости по наиболее существенным видам связей и отношений, т. е. такой общностью по выполняемым функциям, структурным и функциональным свойствам, благодаря которым обеспечивается их совместное функционирование как единой технологической системы в соответствии с заданными техническими требованиями. Этот принцип технологической совместимости (ТхС) достаточно унифицирован и приемлем для технологических систем любого вида и масштаба.

Оценку параметров ТхС объекта технической совместимости можно провести на примере совместимости «объект-изделие», где в виде «объекта» принимается токарный станок, а в виде «изделия» принимается любая сборочная единица технологического процесса.

Так, фреза и шпиндель станка совместимы, если форма и размеры хвостовика фрезы соответствуют

форме и размерам инструментального конуса шпинделя (модульный параметр), индуктор и контактные пластины станка для пайки радиодеталей токами высокой частоты (ТВЧ) совместимы, если геометрические и электрические параметры индуктора соответствуют геометрическим и электрическим параметрам пластин.

Операции технологического процесса (ТП) совместимы, если состояние обрабатываемой детали на выходе одной операции будет исходным для других. Токарный станок с числовым программным управлением (ЧПУ) считается достаточно эффективным для воспроизводства своих функций, то есть обладающим свойствами любой технологической машины, такими как, технологическая воспроизводимость, подразумевающая корректировку отклонений геометрических параметров изготавливаемого изделия. Расчет допусков, вероятность которых, при массовом производстве должна принимать гауссовый закон распределения случайных величин, так как является гарантом исполнения геометрических параметров получаемой детали, и, следовательно, значительного сокращения времени на регулировку и отладку технологического оборудования.

Величина помех (вибрация, неустойчивость крепежа, неправильная заточка инструмента, неправильный выбор режимов подачи, и т. д.) отрицательно сказываются на выходных параметрах изделия. Если уровень помех достаточно высок, то это может повлиять на нормальную работу прибора в целом, что приведёт к низкому качеству деталей. Для минимизации помех проводят анализ источников помех и стараются их избежать или изолировать от них.

Процесс обеспечения по таким характеристикам, как, размерная (допуски), динамическая (нагрузки), механическая, электрическая (входные и выходные сигналы), электромагнитная (помехи), тепловая и т. д., является комплексной задачей ТхС. Но, для того, чтобы считать совместимым процесс изготовления продукции, необходимо согласование всех этих параметров.

Таким образом, объектам, типа «совмещённый объект» [3], большинству физических принципов действия (ФПД) техники которых, имеет сложную структуру, с одновременным использованием нескольких физико-технических эффектов (ФТЭ), необходимо соблюдать определённые правила совместимости ФТЭ.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

где А/, А+ - входные воздействия (входные продукт, сырье, информация и т. п.) первого и второго ФТЭ, соответственно; С/, С/+1 - выходная продукция первого и второго ФТЭ, соответственно; В, В+ - объекты, осуществляющие преобразование А/ в С/ и А+ в ; будут совместимы, если результат воздействия С/ эквивалентен входному воздействию А+х, т. е., если С/ и А+1 имеют одни и те же физические величины и совпадающие значения этих величин:

А1^В1^

В результате объединения одного совместимого ФТЭ получается преобразователь-переходник (согласующее устройство), в виде универсального сборочного приспособления (УСП), позволяющего быстро и многократно производить ТхС объектов, типа «объект-изделие», обеспечивая различные виды механической обработки из набора стандартизованных деталей

и сборочных единиц. В случае невыполнения условия (2) приходится продолжать уменьшать число ФТЭ.

Библиографические ссылки

1. Совместимость технических систем : учеб. пособие А. А. Носенков, В. И. Медведев, А. М. Муллин ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2005. 146 с.

2. Цветков В. Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. Минск : Наука и техника, 1979. 264 с.

3. ГОСТ 30709-2002. Техническая совместимость. Термины и определения. Минск : Межгосуд. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2002. 3с.

© Юдина З. А., Масловская А. М., 2013