Экзаменационный билет № 5

1. Технологичность изделия на различных этапах его жизненного цикла.

2. Структура технологического процесса. Особенности структуры процесса для механообработки и сборки. Способы выражения структуры ТП.

3. Функции ТПП. Информационная интеграция ТПП с другими этапами жизненного цикла изделия. Принципы построения АСТПП.

Экзаменационный билет № 6

1. Качественная и количественная оценки технологичности изделия.

2. Назначение, общие характеристики, классификация CAD-систем.

3. Селективная и адаптивно-селективная сборки, их свойства, особенности и области их применения.

Экзаменационный билет № 7

1. Содержание технической и технологической подготовки производства.

Технологическая подготовка производства (ТПП) пред­ставляет собой совокупность мероприятий, обеспечиваю­щих технологическую готовность производства, т. е. нали­чие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологическо­го оснащения, необходимых для выпуска заданного объема продукции с установленными технико-экономическими по­казателями. Трудоем­кость технологической подготовки по отношению к общей трудоемкости технического проекта изделия в единичном производстве составляет 20-25%, в серийном - 50-55%, а в крупносерийном и массовом - 60-70%. Это связано с тем, что если двигаться от единичного производства к серийно­му и далее к массовому, то степень технологической осна­щенности возрастает, а, следовательно, увеличивается и объем работ по ТПП.

Технологическая подготовка производства на предпри­ятии выполняется отделами главного технолога, главного металлурга, а также технологическими бюро основных це­хов, в ведении которых находятся литейные, кузнечные, ме­ханические и сборочные цехи. Материальной базой для них служат инструментальный и модельный цехи, технологичес­кие лаборатории, опытное производство.

До начала работ по ТПП, как правило, проводится техноло­гический контроль чертежей, который необходим для анализа и проверки запроектированных изделий (деталей) на техно­логичность их конструкций, правильность назначения классов точности обработки, рациональность схем сборки и т. д.

Основными этапами ТПП являются:

1) разработка техноло­гических процессов;

2) проектирование технологической осна­стки и нестандартного оборудования;

3) изготовление средств технологического оснащения (оснастки и нестандартного обо­рудования);

4) выверка и отладка запроектированной техноло­гии и изготовленного технологического оснащения.

На первом этапе осуществляют выбор рациональных спо­собов изготовления деталей и сборочных единиц, разработку новых технологических процессов. Эта работа выполняется на основе: чертежей на вновь спроектированное изделие; ГОС­Тов, отраслевых и заводских стандартов на материалы, инст­румент, а также на допуски и припуски; справочников и норма­тивных таблиц для выбора режимов резанья; планируемых размеров выпуска изделий.

.

На втором этапе ТПП, во-первых, проектируют конструк­ции моделей, штампов, приспособлений, специального инст­румента и нестандартного оборудования, а во-вторых, разра­батывают технологический процесс изготовления технологи­ческого оснащения, который должен быть достаточно универсальным, но в то же время прогрессивным, совершенным и обеспечивающим высокое качество изготовляемых деталей.

На третьем этапе ТПП изготавливают всю оснастку и не­стандартное оборудование. Это наиболее трудоемкая часть технологической подготовки (60 - 80 % труда и средств от об­щего объема ТПП). Поэтому, как правило, эти работы прово­дят постепенно, ограничиваясь вначале минимально необхо­димой оснасткой первой необходимости, а затем повышая степень оснащенности и механизации производственного процесса до максимальных экономически оправданных пре­делов. На этом этапе осуществляют перепланировку (если это необходимо) действующего оборудования, монтаж и опробо­вание нового и нестандартного оборудования и оснастки, по­точных линий и участков обработки и сборки изделий.

На четвертом этапе ТПП выверяют и отлаживают запроек­тированную технологию; окончательно отрабатывают детали и узлы (блоки) на технологичность: выверяют пригодность и рациональность спроектированной оснастки и нестандартно­го оборудования, удобство разборки и сборки изделия; уста­навливают правильную последовательность выполнения этих работ; проводят хронометраж механообрабатывающих и сбо­рочных операций и окончательно оформляют всю технологи­ческую документацию.

2. Назначение, общие характеристики, классификация CAM-систем.

CAM-системы (computer-aided manufacturing компьютерная поддержка изготовления) предназначены для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков (фрезерных, сверлильных, эрозионных, пробивных, токарных, шлифовальных и др.). CAM-системы еще называют системами технологической подготовки производства. В настоящее время они являются практически единственным способом для изготовления сложнопрофильных деталей и сокращения цикла их производства. В CAM-системах используется трехмерная модель детали, созданная в CAD-системе.

Русским аналогом термина является АСТПП — автоматизированная система технологической подготовки производства.

Классификация CAD/CAM-систем. Сегодня в мире предлагается большое число различных CAD-, САМ- и CAD/CAM-систем, отличающихся по функциональной мощности, области применения, степени сложности освоения системы пользователем, стоимости. Принято выделять три уровня CAD- или CAD/CAM-систем:

• CAD/CAM-системы, обеспечивающие решение задач проектирования и ТПП на наиболее высоком уровне автоматизации (high-end). Эти ЗD-системы предназначены для работы на корпоративном уровне, ориентированы не на решение отдельных задач, а на связанные процессы, имеют развитый комплекс инженерных приложений, обеспечивают использование знаний. Представителями таких систем являются CATIA, Unigraphics и Pro/Engineer.

• CAD- или CAD/CAM-системы с менее высоким уровнем автоматизации процессов проектирования (middle-end), имеющие меньшее число инженерных приложений и некоторые ограничения. Тем не менее, эти системы обеспечивают полноценное пространственное моделирование изделий и получение чертежно-конструкторской документации (а для CAD/CAM-систем - разработку УП для оборудования с ЧПУ). Примерами таких систем являются Cimatron E, PowerShape/PowerMill, SolidWorks, КОМПАС 3D.

• CAD-системы с наименее высоким уровнем автоматизации. Это 2D системы для автоматизации чертежных работ или 3D системы с рядом существенных ограничений (по сложности создаваемых моделей, по числу деталей в сборке и др.). В качестве примера здесь можно привести систему КОМПАС-График.

Следует отметить, что это деление является достаточно условным, т.к. сейчас наблюдается тенденция приближения систем среднего уровня (по различным параметрам) к системам верхнего уровня, а системы нижнего уровня все чаще перестают быть просто двумерными чертежно-ориентированными и становятся трехмерными.

3. Сущность RP-технологий

Термин "быстрое прототипирование" означает класс процессов, которые автоматически создают сложные трехмерные физические объекты без инструментального их изготовления, путем преобразования данных, поступающих из CAD - системы.

В настоящее время на рынке существуют различные RP-системы, производящие модели по различным технологиям и из различных материалов. Однако, все системы для быстрого прототипирования, имеющиеся на сегодня, работают по схожему, послойному принципу построения физической модели, который заключается в следующем:

• считывание трёхмерной геометрии из 3D CAD-систем;

• разбиение трёхмерной модели на поперечные сечения (слои) с помощью специальной программы

• построение сечений детали слой за слоем снизу вверх, до тех пор, пока не будет получен физический прототип модели. Слои располагаются снизу вверх, один над другим, физически связываются между собой.

Точность прототипа (степень соответствия CAD-модели) определяется факторами:

• правильность CAD-файлов;

• разрешение (толщина слоёв);

• свойства материала.

Смолы, например, имеют свойство коробиться или усаживаться при высыхании. Другие материалы не обеспечивают достаточное качество поверхности модели для дальнейшего её использования (при изготовлении литьевых форм); или недостаточную прочность