УДК 621.002:004.896(075.8)

Войтенко В.И. к.т.н., доц. НТУУ «Киевский политехнический институт», г. Киев ,Украина

Программный продукт «Система автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки «Sapr_2020»

Voitenko V. The National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, Ukraine (Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

The software product "Automated projects tirovaniya process of machining« Sapr_2020 »

Программный продукт «Sapr_2020» предназначен для проектирования технологических процессов механообработки деталей машино - приборостроения. ПК может использоваться как в условиях реального производства, так и в условиях учебных заведений машиностроительного профиля.

Диалогово-алгоритмическая САПР ТП  «Sapr_2020» (Свидетельство авторского права на произведенеи № 88599 от  15.05.2019.) позволяет проектировать в диалоговом режиме технологические процессы обработки деталей произвольной формы. «Sapr_2020» оснащена модулями алгоритмического назначения маршрутов обработки типовых поверхностей деталей машин и модулями интерактивного проектирования типовых технологических переходов. При выпуске описания технологического процесса в формах по ГОСТ 3.1118-82, выполняется техническое нормирование спроектированных операций, определяются энергетические затраты по операциям, формируются диаграммы трудозатрат по операциям и по типам станков.

Основные отличия «Sapr_2020» от многих существующих систем заключаются в применении графического диалога при формировании информационных моделей технологических переходов, а также в наличии алгоритмических модулей назначения маршрута (плана) обработки наиболее распространенных типов поверхностей. Наличие таких модулей предоставляет проектировщику возможность получения рекомендаций о целесообразном варианте плана (маршрута) обработки в зависимости от конечных требований к размерным и качественным параметрам обрабатываемой поверхности. План обработки детализируется до межоперационных размеров с назначением также требований точности к ним и к  шероховатости поверхности.

При назначении режимов обработки применяются многофакторные математические модели, ориентированные на назначение элементов режимов резания (включая и подачи) в зависимости от значений множества  параметров реальных условий обработки. Кроме текстового описания технологических переходов формируются также и фрагменты (G –коды) программ для станков с ЧПУ. Для основных технологических переходов предусмотрен расчёт себестоимости их выполнения. Также, при выпуске описания технологического процесса по ГОСТ выполняется расчёт трудоёмкости и себестоимости операций.

«Sapr_2020» позволяет проктировать документацию как на русском, так и на украинском языке.

При проектировании технологического процесса (ТП) распределение функций между технологом и ЭОМ  (техническое и программное обеспечение) предусматривает назначение структуры ТП (набора и последовательности технологических операций) непосредственно самим технологом. Средства автоматизации проектирования при этом обеспечивают проектировщика необходимой справочной информацией и инициируют диалоговые процедуры формирования информационных моделей элементов технологических систем и самого технологического процесса. В процессе диалога, при использовании специализированных стилизированных макетов экрана, задаются реквизиты детали, заготовки и технологической системы.

Процессы диалога назначения технологических операций, моделей станков к ним, конструкций и параметров инструментов и т. п. обеспечиваются альтернативными меню  и соответствующими базами данных. При задании информационных характеристик технологических переходов обеспечивается возможность оперативного редактирования при возникновении случайных ошибок.

Типовые расчеты: массы заготовки из проката, режимов обработки и норм времени на выполнение операций и переходов, выполняются алгоритмически.

Программное обеспечение системы состоит из базового программного обеспечения (монитора – ядра системы), алгоритмических модулей назначения маршрутов обработки типовых поверхностей деталей машин, а также взаимозаменяемых программных модулей  интерактивного проектирования основных технологических переходов.

Модульная структура системы позволяет эксплуатировать систему на IBM-совместимых ПК с объёмом оперативной памяти от 900 К.

Ядро программного обеспечения системы составляют: монитор главных  команд системы, СУБД  материалов и заготовок из проката,  монитор операций и СУБД соответствующих им станков, монитор технологических переходов,  СУБД основного инструмента, текстовый редактор для редактирования рабочего варианта технологического  процесса и программный модуль формирования  технологической документации в стандартных формах.

Алгоритмические модули назначения маршрута (плана) обработки типовых поверхностей (МОП) выполняют назначение методов обработки с назначением припусков и расчетами межоперационных размеров с требованиями  к их точности и к шероховатости соответствующей специализации модуля  поверхности. Среди них – модуль назначения  МОП внешних цилиндрических поверхностей в диапазоне диаметров от 3-х до 3150 мм с квалитетами до 5-го включительно, и параметра шероховатости Ra до 0.05 mkm при обработке точением (3 стадии) и круглым шлифованием;  уступов, контуров, плоских поверхностей, пазов в диапазоне размеров от 3-х до 3150 мм и квалитетов до 5-го включительно, и параметра шероховатости Ra до 0.05 mkm при обработке торцевыми и или концевыми фрезами (4 стадии для торцевых фрез и 2 стадии для концевых) и плоским шлифованием (3 стадии); цилиндрических отверстий в диапазоне диаметров от 3-х до 500 мм и квалитетов до 6-го включительно и параметре шероховатости Ra до 0.1 mkm при обработке концевыми инструментами (3 стадии для зенкерования и развёртывания), растачиванием (3 стадии), фрезерованием концевыми фрезами (2 стадии) и

внутренним шлифованием (3 стадии); внешних и внутренних метрических резьб; инструментальных конусов; зубчатых и шлицевых поверхностей.

Главное меню системы «Sapr_2020» (рис. 1) включает режимы интерактивного проектирования: “Новая деталь”;  “Материал”; “Операция”; “Calc”; “Edit”;  и “Форма_3”. Также предлагаются режимы алгоритмического назначения МОП типовых поверхностей: плоскостей, внешних и внутренних цилиндрических поверхностей, метрических резьб, инструментальных конусов, а также прямозубых зубчатых поверхностей.

Рис. 1. Главное меню системы «Sapr_2020»

Выбор режима обеспечивается размещёнными на экране специализированными “клавишами”, открывающими соответствующие альтернативные меню. Типовые поверхности выбираются из меню

В качестве примеров, далее поданы : фрагмент листинга описания ТП в форме 3 по ГОСТ 3.1118-82; диаграмма трудоёмкости спроектированных операций (рис. 2) и диаграмма трудоёмкости по видам оборудования (рис.3).

Фрагмент листинга описания ТП

        | О 17| 2. Точити поверхню Ф 55h8(-0.046), L= 55, Ra 2.50              |

        | Т 18| MWLNR2020 Різець прохідний з трьохграною пл., 20x20,           |

        |   19| ВОК-60, ТУ 2-035-892-82                                        |

        | Р 20|  t= 0.22 мм, S= 0.060 мм/об, V= 138.23 м/хв , n=  800 об/хв    |

        | Е 21|  Tосн= 1.187 хв , Tвсп= 0.02 хв                                |

        | E 22|     Tосн.сум.= 1.769 хв     Н.Часу= 1.95 хв                    |

        |   23|                                                                |

        | B 24| 20    4131 Круглошлифовальная                                  |

        | Д 25| Круглошлифовальный станок  3У10В                               |

        |   26| А.  Установить заготовку и закрепить, после обработки          |

        |   27|  открепить и снять                                             |

        | О 28| 1. Шлифовать поверхность Ф 55h8, L= 100.00, Ra 2.5             |

        | Т 29| Круг 1(ПП) 600x63x305 15А40С2К ГОСТ 2424-90                    |

        | Р 30|  t= 0.22 мм, St= 0.022 мм/ход, Vстола= 0.8 м/хв                |

        | Р 31|  Vдет.= 8.59 м/хв , n=   50 об/хв , N= 3.6 квт                 |

        | Е 32|  Tосн= 1.738 хв , Tвсп= 0.92 хв                                |

        |   33|                                                                |

        | E 34|     Tосн.сум.= 1.738 хв     Н.вр.= 3.65 хв                    |

Рис. 2. Диаграмма трудоёмкости спроектированных операций

Рис. 3. Диаграмма трудоёмкости по видам оборудования

Рис. 4. Пример диаграммы себестоимости спроектированных операций

Рис.1. Главное меню системы

Рис.2. Диаграмма трудоёмкости операций ТП

Рис.3. Диаграмма себестоимости операций ТП