Способ снижения трудоемкости проектирования технологического процесса за счет применения компьютерных технологий

Е.Г. Домнина, Д.А. Чинахов
Юргинский технологический институт (филиал) Томского политехнического университета,
г. Юрга

В настоящее время имеется огромное количество возможных вариантов повышения качества сварных соединений на каждом из этапов изготовления конструкции. Как на этапе технологической подготовки производства (ТПП), так и при непосредственном изготовлении изделия.

Наиболее важным, из которых является этап технологической подготовки производства (ТПП). Основной составляющей данного этапа, является разработка технологического процесса, представляющего собой сложную многовариантную задачу.

В настоящее время имеются возможности снижения трудоемкости и сокращения сроков проектирования технологического процесса за счет применения эффективных компьютерных технологий и в частности систем автоматизированного проектирования (САПР).

Применение подобных программ позволит:

· снизить затраты времени по технологической подготовке производства;

· исключить ошибки при расчетах;

· осуществить выбор наиболее рационального и экономически выгодного проекта.

Анализ существующих САПР показал, что они не отражают всех специфических особенностей необходимых при проектировании технологического процесса сборки и сварки металлоконструкций и в основном направлены на общее машиностроение.

В результате чего была поставлена задача – создание специализированного приложения полностью отвечающего особенностям проектирования технологического процесса при производстве сварных металлоконструкций.

Задача была решена за счет создания приложения «САПРТП».

При загрузке приложения на главной форме происходит визуальное отображение подсистемы «Хранилище проектов» (рис.1) в виде «дерева».

Данная подсистема предоставляет возможность создавать, хранить и обрабатывать проекты.

После выбора существующего или создания нового проекта происходит загрузка отдельной базы данных (БД) с набором шаблонных таблиц:

Служебная информация; обозначение; сборочные единицы; детали; стандартные изделия; материалы; покупные изделия; операции; документация; основное и вспомогательное оборудование; технические требования; требования безопасности; сварные соединения.

Рис.1. Подсистема «Хранилище проектов»

Заполнение таблиц с покупными изделиями, основным и вспомогательным оборудованием, материалами, стандартными изделиями осуществляется на основе данных подсистемы «Справочные данные» (рис.1). Данные этой подсистемы могут редактироваться с учетом экономических возможностей и производственных потребностей предприятия.

Одновременно с загрузкой шаблонных таблиц, происходит отображение дочернего окна с информацией по проекту (рис.2).

Рис. 2. Дочернее окно проекта

Первый компонент содержит служебную информацию и элементы спецификации (сборочные единицы, детали, стандартные изделия и т.д.).

При создании пункта спецификации необходимо заполнить значения ряда основных параметров, характеризующих элемент, используемый в дальнейшем при разработке технологического процесса и различных расчетах (например, нормирование времени и материалов). Занесение элементов спецификации в проект из этого раздела запрещено. Это действие допустимо только из диалога описания технологических операций. Данное ограничение позволяет избежать внесения избыточной информации, не использующейся в дальнейшем при описании технологических операций.

Внесение стандартных изделий в проект осуществляется путем выбора из БД названия элементов, после чего автоматически предлагается возможные варианты типоразмеров.

Второй компонент содержит информацию о технологическом процессе (рис.3).

В ходе работы над проектом инженер-технолог производит добавление и описание элементов технологического процесса (деталей, сборочных единиц и сварное соединение), при помощи соответствующих диалогов, мастеров и редакторов. После чего информация отображается в соответствующих разделах формы проекта «САПРТП».

Одним из основных элементов производства сварных металлоконструкций, который автоматизирован в приложении «САПРТП» является сварное соединение, так как требует многочисленных расчетов по выбору режимов, оборудования, материалов и т.д. В приложении используются расчеты параметров режимов сварки (ручная дуговая сварка, сварка в защитных газах, сварка под слоем флюса, точечная и шовная контактная сварка).

В основу расчетов заложены типоразмеры сварных соединений по ГОСТ [3,4,5,6], за обработку которых отвечает раздел «Справочные данные» (рис.1). В этом же разделе находятся инструкции по охране труда [7,8] основных работ и другая нормативно техническая документация (НТД).

Рассмотренные разделы относятся к «Системе сбора информации», работающей в тесном взаимодействии с «Системой оценки и проверки данных» (рис.1), осуществляющей контроль полноты вводимой информации.

Для нормирования времени технологической операции в приложение «САПРТП» включено подпрограмма «Нормировщик», взаимодействующее с «САПРТП» через «Систему переоценки» (рис.1).

Результатом работы приложения является предоставление пользователю конечного проекта в виде технологической документации в соответствии с Единой системой технологической документации (ЕСТД) [9,10].

Приложение «САПРТП» может использоваться в сварочном производстве машиностроительного предприятия, а также в различных отраслях народного хозяйства.

Вывод:

Разработано специализированное приложение автоматизированного проектирования технологического процесса сборки и сварки металлоконструкций, позволяющее снизить затраты времени по технологической подготовке производства, исключить ошибки при расчетах, осуществлять выбор наиболее рационального и экономически выгодного проекта.

Список литературы

1. Ли К. Основы САПР (CAD\CAM\CAE).-СПб.: Питер, 2004.-560с.:ил.

2. Система автоматизированного проектирования технологического процесса сборки и сварки металлоконструкций Свидетельство №2008612023 о государственной регистрации программ для ЭВМ / Павлов Н.В., Крюков А.В. от 23.04.08.

3. ГОСТ 5264-80. Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

4. ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

5. ГОСТ 8713-79. Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

6. ГОСТ 15878-79. Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры.

7. ТОИ Р-66-20-93 (с изм. 1 1995) Типовая инструкция по охране труда для электросварщиков ручной сварки.

8. ТОИ Р-66-06-93 (с изм. 1 1995) Типовая инструкция по охране труда для газосварщиков (газорезчиков).

9. ГОСТ 3.1407-86 Единая система технологической документации. Формы и требования к заполнению и оформлению документов на технологические процессы (операции), специализированные по методам сборки.

Назад к списку