МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП ОРГАНИЗАЦИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Наиболее верным направлением развития CAD/CAM-систем является концепция автоматического распознавания конструктивных элементов детали с целью применения к ним оптимальных технологических процессов их обработки. Данной концепции напрямую соответствует технология модульного принципа построения машиностроительного производства, которая успешно применяется во многих других отраслях.

Модульный принцип – особенность построения технических систем, заключающаяся в подчинении их размеров проектному модулю(ям) и (или) в обеспечении возможности комплектования разнообразных, сложных, нестандартных технических систем с большим различием характеристик из небольшого, экономически обоснованного количества типов и типоразмеров одинаковых первичных (типовых или стандартных) общих модуль-элементов.

Наиболее доступным является другое определение. Модульный принцип – это построение различных технических систем с разнообразными характеристиками путем компоновки их из типовых модулей ограниченной номенклатуры (Базров, 2001).

Модульный принцип в машиностроении призван связать в единую систему проектирование изделий, разработку технологических процессов, создание средств технологического оснащения и организацию производственных процессов. Таким образом, все эти этапы должны отвечать определенным требованиям и обладать определенными свойствами, должны быть организованы на основе одной единой технологии - модульной технологии.

Началом использования модульной технологии в машиностроении явилось нахождение элементарных единиц, а именно конструктивных элементов деталей, названных как модуль поверхности или модуль поверхностей. Данные модули поверхностей представляют собой отдельные поверхности или совокупность поверхностей детали, обрабатывающиеся за один ее установ и обладающих определенными свойствами.

На сегодняшний день разработана и классификация модулей поверхностей, на верхнем уровне которой все модули разделены по служебному признаку на три группы (рабочие, базирующие, связующие). На следующих уровнях классификации модули поверхностей подразделяются по признакам, характеризующим их конструктивно–геометрическое оформление (внутренние, наружные, тела вращения, цилиндрические, конические, плоские поверхности и т.д.).

Каждому модулю поверхности должны соответствовать свои технологические процессы их обработки и соответственно свое технологическое оснащение.

Проектирование деталей методом компоновки из модулей поверхностей предполагает и иное оформление чертежа – теперь на чертеже детали должны быть указаны модули поверхностей, из которых она состоит, код каждого модуля поверхности в соответствии с их классификацией, порядковые номера и их граф. В спецификации детали также необходим ввод дополнительной информации, отражающей размерные связи модулей поверхнотей, определяющие их положение, требования к точности размеров и т.д. Таким образом, конструкторский чертеж детали может быть представлен в более понятном для технолога виде, что значительно снизит время технологического проектирования. Однако на сегодняшний день наибольший интерес представляет автоматическое распознавание конструктивных элементов на 3D-модели детали, так как современные CAD/CAM-системы работают именно с трехмерными моделями. Для этого необходимо не только изменение представления чертежа детали, но и изменение свойств трехмерных моделей, их совершенствование. Например, отверстия трехмерной модели детали должны обладать точностью как диаметрального размера, так и относительного расположения оси, а кроме того и рядом других характеристик, для автоматического создания технологического процесса их обработки.

Такой подход к организации машиностроительных производств хорошо поддается автоматизации. Таким образом, для каждого распознанного конструктивного элемента на трехмерной детали автоматизированные системы смогут самостоятельно применить необходимый технологический процесс его обработки. Однако для этого необходимо создание четких и однозначных взаимосвязей между модулями поверхностей и технологическими процессами. Необходимо создание классификации технологических процессов обработки модулей поверхностей. Определенную трудность в создании подобной классификации составляет существование большого разнообразия самих технологических процессов, что требует их предварительной унификации, а также выявления основных критериев, которые будут положены в основу классификации технологических процессов.

Кроме классификации технологических процессов необходимо также и создание классификации технологического оснащения, создание которой также связано с многочисленными трудностями. В первую очередь главной проблемой является существование большого разнообразия самого технологического оснащения, а также их независимое развитие различными производителями, предлагающими свои индивидуальные конструктивные решения, чем и конкурируют на рынке.

Все классификации должны быть взаимосвязаны и согласованы между собой. Создание подобных классификаций, их практическая реализация резко повысят рентабельность и эффективность машиностроительного производства. Таким образом, наиболее верным направлением развития машиностроительного производства, а также и автоматизированных систем является построение их на основе единой модульной технологии.

Системы автоматизированного проектирования в машиностроении. Краткий обзор
Специальная версия AutoCAD Electrical помогает автоматизировать стандартные задачи при проектировании электрических систем управления, благодаря особому набору программных средств и библиотек условных обозначений