Программные продукты и системы

Для современного высокотехнологичного производства типичен комплексный подход, который предполагает не только массовую, но и обязательно согласованную, совместную и целостную автоматизацию решения инженерно-технических и управленческих задач, выполняемых всеми подразделениями предприятия. Все основные постоянно используемые локальные программы и компьютерные системы производственного назначения должны быть определенным образом связаны (интегрированы) в единую, так называемую PLM-систему [1]. В связи с этим необходимость автоматизации всех процессов, входящих в систему технологической подготовки производства, приобретает все большую значимость.

В настоящее время отсутствие автоматизированных решений при работе с большим объемом справочной информации возможно лишь в исключительных случаях, оправданных с экономической точки зрения. Это касается, в частности, технологических процессов описания БД по планам и маршрутам механической обработки поверхностей деталей.

В структуре единого информационного пространства технической подготовки производства справочные данные по планам и маршрутам механической обработки поверхностей деталей зависят от справочных данных по материалам, которые выбирает конструктор, а выбор материалов должен быть согласован с экземпляром сортамента, назначаемого нормировщиком, и обеспечен возможностью его закупки службой материально-технического снабжения. Местонахождение справочных данных по планам и маршрутам механической обработки поверхностей деталей в единой структуре технической подготовки производства приведено на рисунке 1.

Сложность создания автоматизированной системы описания БД по планам и маршрутам механической обработки поверхностей деталей в том, что необходимо определить, какой вид справочных данных будет принят за основу при разработке системы. Анализ существующих справочных данных показал, что составлено большое количество справочных таблиц, пояснений к ним и уточнений (в том числе в других таблицах), а также словесных рекомендаций по составлению планов и маршрутов механической обработки поверхностей деталей.

При разработке автоматизированной системы для обработки внутренних поверхностей вращения, по мнению авторов, можно использовать справочные данные из работы [2]. Такой выбор объясняется достаточной полнотой и формализацией представленных данных в справочнике, а также тем, что аналогичный подход в изложении информации возможен для всех видов поверхностей деталей.

На внешнем уровне описания планов и маршрутов механической обработки поверхностей деталей в автоматизированной системе нормативная информация по планам и маршрутам – это граф-дерево, нижний уровень которого представляет собой БД, состоящую из большого количества таблиц (см. пример таблицы). Остальные уровни графа-дерева – это информационно-поисковая система (ИПС) выбора информации. На рисунке 2 приведена укрупненная внешняя модель ИПС планов обработки для наружных и внутренних цилиндрических, а также для плоских поверхностей деталей.

Технологическая схема № 1 получения отверстий с полем допуска Н9 диаметра

Рассмотрим возможные варианты представления данных в БД на примере технологической схемы № 1 получения отверстий с полем допуска Н9 диаметра [2] (см. табл.).

Как видно из таблицы, горизонталь представляет собой одну строку, которая включает конечное множество фиксированных значений обобщений – наименование перехода и поле допуска диаметра отверстия, представляющего один из возможных входных параметров таблицы.

Вертикаль таблицы – столбец, содержащий упорядоченное конечное множество фиксированных значений атрибута – диаметр отверстия.

Размеры заготовки на переходах в зависимости от диаметра обрабатываемой детали приведены в матрице. Указанные поля допусков значений матрицы наиболее важны для финишных операций.

В РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина (г. Москва) разработана система комплексной автоматизации технологии описания БД по планам и маршрутам механической обработки поверхностей деталей.

БД, включающие планы механической обработки поверхностей деталей, позволяют решать следующие основные задачи:

-    ввод представленных в табличной форме исходных цифровых данных по планам обработки всех видов поверхностей (создание элементов БД);

-    выбор значений из БД, в том числе автоматическое формирование строки О (описание технологического перехода) технологической карты по заполненным технологом данным о детали.

Ввод представленных в табличной форме исходных данных по планам обработки для внутренних цилиндрических поверхностей осуществляется по схеме (рис. 3).

Количество планов обработки и их таблиц для внутренних цилиндрических поверхностей определяется по справочным данным [2]. На основании таких данных [3] авторами подготовлены данные аналогичной структуры для наружных цилиндрических и плоских поверхностей. Отличия таблиц БД для плоских и наружных цилиндрических поверхностей отражены в дополнительных размерных требованиях и требованиях к установке заготовки уровня ИПС (см. рис. 2).

На рисунке 4 на примере приведенной выше таблицы показана схема поиска информации в таблице. Для других планов механической обработки отверстий схема поиска выглядит аналогично, таблицы могут различаться лишь количеством строк и столбцов.

Входом со стороны горизонтали являются номера столбцов (для выбранной схемы это Ng1, …, Ng4), входом со стороны вертикали – номер строки (например Nv2), к выходным параметрам относят значения элементов матрицы, выбранных из ее строки, или план обработки для соответствующего диаметра детали (в примере Sm21, …, Sm24).

Пользовательский интерфейс системы комплексной автоматизации технологии описания БД по планам и маршрутам механической обработки поверхностей деталей представляет собой разделенное на три области поле. Верхняя строка экрана – заголовок, определяющий тип работ в системе, вторая строка – строка-меню для выбора или дополнения данных. Для удобства пользователя элементарный путь в ИПС показан в нижней части экрана. На каждом шаге внесения данных есть возможность дополнить корневой каталог, удалить введенные данные, сохранить их или скопировать, а также вернуться на уровень назад.

Автоматизация планов механической обработки поверхностей деталей является дальнейшим шагом развития системы комплексной автоматизации технологической подготовки производства – необходимого инструмента повышения производительности работ машиностроительного предприятия.

Литература

1. Черепашков А.А. Компьютерные технологии. Создание, внедрение и интеграция промышленных автоматизированных систем в машиностроении. Самара: СамГТУ, 2008.

2. Методы обработки резанием круглых отверстий: справочник; [под общ. ред. Б.Н. Бирюкова]. М.: Машиностроение, 1989.

3. Харламов Г.А., Тарапанов А.С. Припуски на механическую обработку: справочник. М.: Машиностроение, 2006.