Разработка и исследование методики оценки трудоемкости разработки управляющих программ для изготовления изделий приборостроения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.14, кандидат наук Казанцев Максим Сергеевич

• Казанцев Максим Сергеевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Казанцев Максим Сергеевич

Введение

Глава 1. Анализ состояния проблемы

1.1 Анализ современных систем разработки УП для станков с ЧПУ

1.2 Анализ процесса разработки УП в современных САМ-системах

1.3 Анализ состояния работ в области автоматизации разработки УП для станков с ЧПУ и оценки ее трудоемкости

1.4 Выводы по главе

Глава 2. Оценка трудоемкости разработки УП для отдельных деталей

2.1 Описание метода и его реализация

2.2 Условия унификации КТЭ для процесса разработки УП

2.3 Унифицированные КТЭ деталей

2.4 Составляющие поправочных коэффициентов

2.5 Методика оценки трудоемкости разработки УП для одной детали

2.6 Адаптация методики оценки трудоемкости отдельных деталей для различных производственных условий

2.7 Выводы по главе

Глава 3. Оценка трудоемкости разработки УП для групп деталей

3.1 Описание метода и его реализация

3.2 Методика определения трудоемкости разработки УП для групп деталей

3.3 Использование базы данных трудоемкостей разработки УП

3.4 Выводы по главе

Глава 4. Проверка методик оценки трудоемкости разработки УП

4.1 Оценка трудоемкости разработки УП для деталей первого заказа

4.2 Оценка трудоемкости разработки УП для деталей второго заказа

4.3 Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование методики оценки трудоемкости разработки управляющих программ для изготовления изделий приборостроения»

Актуальность темы работы

В последние годы все более актуальным становится вопрос налаживания внутригосударственной и международной межзаводской кооперации для выполнения производственных заказов. О необходимости развития этого направления говорится на собраниях и совещаниях различного уровня [32]. Более того, это является одной из целей создания производственных кластеров, объединений и ассоциаций [14, 15, 16, 38]. На Первой Всероссийской конференции "Производственная кооперация российских авиастроительных корпораций" представителями нескольких компаний было заявлено о намерении увеличения объемов производства продукции по кооперации [27]. На следующей конференции, прошедшей в 2014 году, о том же самом было заявлено представителями компании Airbus [45].

В условиях, когда распределение производственных заказов происходит на конкурентной основе, важную роль играют точность оценки стоимости их выполнения и затраты, требуемые на ее проведение. Если рассматривать заказы по изготовлению деталей на металлорежущих станках с числовым программным управлением (ЧПУ), то для большинства этапов технологической подготовки производства и непосредственно изготовления изделий используются разработанные нормы или методы расчета трудоемкости. Для оценки трудоемкости этапа разработки при помощи CAM-систем управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ применяется метод экспертных оценок. Основным его преимуществом является быстрое получение результата. Однако корректность и точность выполненной таким образом оценки в большой степени зависит от опыта инженера-программиста.

Другая проблема оценки трудоемкости заказов заключается в том, что количество наименований деталей в них может быть очень большим. На детальную оценку трудоемкости разработки управляющих программ для изготовления каждой из них уйдет большое количество времени, поэтому есть необходимость в разработке методов и методик, которые позволили бы выполнять оценку лишь нескольких деталей из всего заказа и проецировать ее результаты на остальные детали.

Объект и предмет исследования

Объектом исследования являются процессы технологической подготовки производства заказов на изготовление изделий на металлорежущих станках с ЧПУ.

Предметом исследования являются методы и средства прогнозирования трудоемкости разработки управляющих программ для изготовления деталей приборостроения на металлорежущих станках с ЧПУ.

Цель работы и задачи исследования

Целью данной работы является разработка методов и методик оценки трудоемкости разработки в современных САМ-системах управляющих программ для изготовления деталей на металлорежущих станках с ЧПУ, учитывающих объем и специфику заказов.

Для достижения поставленной цели в рамках диссертационной работы необходимо решить следующие задачи:

1) проанализировать процесс разработки УП в современных САМ-

системах и выявить основные факторы, оказывающие влияние на его

трудоемкость;

2) разработать методику оценки трудоемкости разработки УП для отдельно взятых деталей, для использования которой не требуются навыки программирования станков с ЧПУ;

3) разработать метод оценки трудоемкости разработки УП, применимый для заказов, содержащих большое количество наименований деталей, и методики на его основе;

4) подготовить экспериментальную базу для применения разработанных методик оценки трудоемкости разработки УП;

5) исследовать достоверность результатов оценки при помощи разработанных методик трудоемкости разработки УП и сравнить их с результатами применения метода экспертной оценки на примере заказов, состоящих из нескольких наименований изделий разной степени сложности.

Методы исследования

Теоретической и методологической базой для выполнения диссертационного исследования являются основные положения теории технологии приборостроения и планирования эксперимента, а также методы математической статистики.

Научная новизна результатов исследований

1) разработан метод определения трудоемкости разработки при помощи современных САМ-системах управляющих программ для станков с ЧПУ, учитывающий объем и специфику заказов;

2) разработаны принципы унификации конструкторско-технологических элементов моделей деталей для оценки трудоемкости разработки управляющих программ;

3) установлена совокупность факторов, оказывающих наибольшее влияние на трудоемкость выполнения этапов разработки управляющих программ, и определена степень влияния каждого из них.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1) метод оценки трудоемкости разработки УП для изготовления деталей на металлорежущих станках с ЧПУ, учитывающий объем и специфику заказов;

2) методика оценки трудоемкости разработки УП для отдельных наименований изделий, основанная на унификации конструкторско-технологических элементов моделей деталей;

3) комплекс методик оценки трудоемкости разработки УП для изготовления заказов различного объема и сложности;

4) совокупность выявленных величин влияния набора факторов на этапы разработки УП.

Практическая значимость работы

1) на основе описанного в работе метода разработан комплекс методик определения трудоемкости разработки при помощи современных САМ-систем управляющих программ;

2) разработан набор унифицированных конструкторско-технологических элементов моделей деталей, используемый при определении трудоемкости задания параметров процедур их обработки;

3) разработаны табличные шаблоны, позволяющие автоматизировать процесс оценки трудоемкости с использованием предлагаемых в работе методик;

4) экспериментально определены значения трудоемкостей этапов разработки управляющих программ и составляющих поправочных

коэффициентов, учитывающих влияние на трудоемкость наиболее значимых факторов.

Достоверность результатов работы

Диссертационная работа выполнена на современном научно-техническом уровне, с учетом требований к научно-исследовательским работам. Достоверность результатов работы обеспечивается корректным использованием методов математической статистики и основных положений теории технологии приборостроения, а также апробацией полученных данных. Эксперименты осуществлялись в соответствии с основными положениями теории планирования эксперимента.

Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы нашли применение в:

1) учебном и научно-исследовательском процессе кафедры технологии приборостроения Университета ИТМО;

2) организации работы технологических подразделений ООО «Би Питрон СП» при выборе потенциальных заказов и планировании работ по технологической подготовке производства.

Апробация работы

Результаты диссертационной работы докладывались на следующих российских и международных конференциях:

1) II Всероссийский конгресс молодых ученых (Санкт-Петербург, 9 - 12 апреля 2013 года);

2) Актуальные вопросы развития науки - 2014 (Уфа, 14 февраля 2014 года);

3) III Всероссийский конгресс молодых ученых (Санкт-Петербург, 8-11 апреля 2014 года);

4) VIII Международная научно-практическая конференция «Отечественная наука в эпоху изменений: постулаты прошлого и теории нового времени» (Екатеринбург, 3 - 4 апреля 2015 года);

5) IV Всероссийский конгресс молодых ученых (Санкт-Петербург, 7 - 10 апреля 2015 года).

6) VII Международной научно-практической конференции «Наука: прошлое, настоящее, будущее» (Екатеринбург, 5 сентября 2015 г.)

Публикации

Результаты диссертационной работы опубликованы в 10 печатных работах в виде научных статей и тезисов докладов, из которых 3 опубликованы в журналах из перечня ВАК.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 96 наименований и 3 приложений. Работа содержит 130 страниц машинописного текста, 29 рисунков и 31 таблицу.

В первой главе диссертационной работы группирование существующих на рынке CAM-систем по их основным функциональным возможностям, описан процесс разработки УП при помощи этих систем, а также проведен анализ работ в области оценки трудоемкости технологической подготовки производства изделий на металлорежущих станках с ЧПУ.

Во второй главе описывается практическая реализация аналитически-исследовательского метода нормирования применительно к процессу

разработки УП для отдельных деталей, позволяющая выполнять оценку его трудоемкости. В главе также приводится методика выполнения такой оценки.

Третья глава исследовательской работы посвящена разработке метода оценки трудоемкости разработки УП для групп деталей на основе трудоемкости детали-представителя и поправочных коэффициентов. Описаны методики выполнения такой оценки для двух вариантов ее организации.

В четвертой главе приведены результаты апробации предлагаемых в работе методик на примере двух заказов, состоящих из нескольких наименований изделий.

Глава 1. Анализ состояния проблемы

1.1 Анализ современных систем разработки УП для станков с ЧПУ

Сейчас на рынке представлено большое количество систем для разработки УП для станков с ЧПУ. [56] Понимание их основных функциональных возможностей и направлений развития необходимо для проведения корректного обзора исследований в этой области.

Начать анализ стоит с основных групп обрабатывающего оборудования, для которых современные САМ-системы позволяют разрабатывать УП:

1) токарные, многокоординатные фрезерные и токарно-фрезерные обрабатывающие центры с различными кинематическими схемами [36, 76, 79, 81, 82, 86, 88, 91, 92, 96];

2) станки для прошивной и проволочной электроэрозионной обработки [76, 79, 86, 89, 91, 92, 96];

3) станки для лазерной, абразивной, водной и других видов резки [72, 76, 89, 94];

4) дыропробивные станки [80, 94].

Обычно системы специализируются на какой-то одной группе, которой обусловлены их основные функциональные возможности и особенности [36, 79, 80, 82, 88, 91], но могут также иметь дополнительные модули, обеспечивающие поддержку других групп [79, 91]. При этом возможна поддержка лишь части оборудования в пределах указанных групп в виду его сильной дифференциации. Например, в рамках первой группы традиционно идет разделение на токарные и фрезерные схемы станков. Соответственно, существуют системы, предназначенные для программирования только фрезерных [82, 88], только токарных [36] и обоих типов операций [76, 79, 81, 86, 91, 92, 96].

Дальнейшая специализация систем возможна по области их применения: основное и инструментальное производство [73, 95], стоматология [75, 77, 84, 87], изготовление ювелирных изделий [83] и т.д. САМ-системы для основного и в некоторых случаях инструментального производства обладают универсальными средствами, позволяющими решать большой спектр задач. При этом возможно их применение и в узких областях, но с меньшей эффективностью, чем при использовании специализированных систем. В свою очередь, системы, предназначенные для использования в узких областях, могут быть неприменимы или ограниченно применимы в других областях.

Еще одной особенностью, по которой можно разделить САМ-системы, является уровень имеющихся средств геометрического моделирования. По этому признаку можно выделить три основные группы. В первую входят системы, имеющие собственные развитые средства каркасного, поверхностного и твердотельного моделирования. Эти средства в первую очередь предназначены для проектирования изделий, поэтому такие системы называют САО/САМ-системами. Вторую группу образуют самодостаточные САМ-системы, основной задачей которых является непосредственно разработка УП. Обычно они обладают значительно меньшим набором средств для работы с каркасной, поверхностной и твердотельной геометрией, поскольку не предназначены для проектирования изделий. Для большинства задач, возникающих во время разработки УП, этих средств хватает, но при необходимости выполнения дополнительных построений со сложной геометрией трудоемкость работы может значительно вырасти. В следствие этого такие системы поддерживают широкий набор интерфейсов обмена данными, позволяющий импортировать модели деталей, сложных исходных заготовок и оснастки. [78] Третью группу составляют САМ-системы, не обладающие собственными средствами моделирования и, как правило, реализуемые в виде расширений к существующим САО-системам [76, 79, 81, 82, 86, 88, 91, 92, 96].

Рассматривая историю САО/САМ-систем, стоит выделить несколько направлений их развития. Одним из самых важных направлений является совершенствование возможностей систем по работе с геометрическими моделями. На протяжении очень долгого периода времени компьютерным системам приходилось подстраиваться под ограниченные возможности компьютеров, получая с их развитием возможности для реализации новых функций. Так, например, изначально системы могли работать лишь с каркасными моделями, но постепенно в них добавлялась поддержка поверхностного и твердотельного моделирования. Также стоит отметить, что до недавнего времени уделялось значительное внимание математической составляющей, связанной с качеством отображения геометрии на экране. То есть при ограниченных вычислительных возможностях приходилось разрабатывать новые методы и способы отображения нужной информации. Но в последнее время, когда компьютерная техника развивается гораздо быстрее, этому уделяется меньше внимания [6, 69].

К следующему направлению можно отнести развитие возможностей по поддержке разных типов металлообрабатывающего оборудования. В середине прошлого века станки строго делились по типу обработки: фрезерные, сверлильные, шлифовальные, токарные и т.д. Но на протяжении всей второй половины прошлого века металлообрабатывающие станки постоянно усложнялись, нередко совмещая в себе функции нескольких перечисленных типов. Так, все большую распространенность получают многозадачные станки. Их особенность заключается в использовании для обработки заготовок в нескольких узлах закрепления (шпиндели, тиски и т.д.) нескольких инструментальных групп, которые могут работать как последовательно, так и одновременно в несколько потоков. Пример кинематической схемы многозадачного станка приведен на рисунке 1.1. Использование таких станков позволяет обрабатывать заготовки до готового состояния без выполнения переналадок и сокращать время их обработки.

Поэтому САМ-системы должны обеспечивать возможность разработки УП для такого оборудования, чтобы идти в ногу со временем [85].

Инструя

Рисунок 1.1 - Пример кинематической схемы многозадачного станка

Еще одно направление развития СЛО/СЛМ-систем обусловлено развитием технологий обмена информацией, особенно заметном в последние 20 лет. С развитием сети Интернет все большую распространенность приобретает концепция виртуальных предприятий: конструкторское бюро может находиться в одной стране, производственный цех в другой, а сборка производиться - в третьей. Таким образом, возникает необходимость в постоянной информационной поддержке, которую системы должны обеспечивать. Сюда же можно отнести и необходимость совместимости с данными других систем, поскольку сейчас для автоматизации каждого этапа подготовки производства разработаны особые системы [58].

Помимо этих основных направлений развития систем можно выделить интересную тенденцию. В самом начале САМ-системы разрабатывались небольшими группами людей, работающими в одной и той же компании.

Главн! шгашд

Сейчас наблюдается иная ситуация - лидирующие на рынке системы достигли такого уровня, что для их развития и поддержки требуется большое количество людей: от сотен до тысяч. Это привело к тому, что САМ-системы перестали разрабатываться в стенах одной компании, а на рынке появились фирмы, создающие те или иные функциональные модули и продающие лицензии на их использование производителям САО/САМ-систем. Такой подход привел к тому, что при сравнении лидеров рынка трудно найти существенные отличия в предлагаемых возможностях по разработке УП. Поэтому им приходится конкурировать в других аспектах: информационной интеграции, удобстве использования, партнерстве с поставщиками оборудования и т.д.

В отношении станков с ЧПУ хочется отметить появившуюся в последнее время моду на самодельные станки. Это стало популярным благодаря распространению сети Интернет, поскольку теперь там можно найти не только инструкции по сборке станков из компонентов, которые можно приобрести в Интернет-магазинах, но также и свободно распространяемое программное обеспечение как для контроллеров ЧПУ, так и непосредственно для разработки УП. Большая часть таких станков являются довольно простыми и для обработки твердых материалов с хорошей точностью не годится, однако интерес большого количества людей к подобному оборудованию в будущем может привести к каким-либо результатам, которые можно будет применить и в промышленности. [71]

1.2 Анализ процесса разработки УП в современных САМ-системах

Перед непосредственно разработкой методов и методик необходимо детально рассмотреть процесс разработки технологом-программистом управляющих программ для металлорежущих станков с ЧПУ. В различных источниках приводится разный состав работ, выполняемых при разработке

УП [1, 5, 9, 26, 30, 37, 43, 44, 49, 55, 60]. Описываемый дальше процесс сформирован на основе их анализа и опыта разработки УП в современных САМ-системах.

Работа в САМ-системе обычно начинается с назначения параметров файла проекта. В их число входят такие стандартные атрибуты как имя файла и его местоположение в памяти компьютера или переносного устройства хранения информации. Но основная трудоемкость заключается в выборе специализированных для САМ-систем параметров, которые оказывают влияние либо сразу на все задаваемые процедуры обработки, либо на отдельные их группы. При этом часть параметров может перекрываться в настройках каждой процедуры, что позволяет гибко регулировать их значения при выполнении разных задач. Набор этих параметров зависит от функциональных возможностей системы и может включать:

1) кинематическую схему станка, которая может быть как обобщенной (например, пятикоординатная фрезерная, двухкоординатная токарная и т.д.), так и детальной, содержащей дополнительную информацию о станке (например, о взаимном расположении исполнительных органов станка, количестве мест в инструментальных группах, поддерживаемых опциях охлаждения и т.д.);

2) материал обрабатываемой заготовки;

3) геометрические размеры базовых заготовок и их расположение на станке;

4) параметры, отвечающие за безопасное перемещение инструмента относительно оснастки и обрабатываемой заготовки;

5) параметры перемещений инструмента между режущими операциями (например, при его смене);

6) степень аппроксимации геометрической информации, которая влияет на длительность производимых в системе расчетов;

7) тип используемого корректора на радиус инструмента.

Параметры файла проекта системы ОЛЬбСАМ 2014, необходимо настроить для начала работы, показаны на рисунке 1.2.

которые

Рисунок 1.2 - Параметры файла проекта в системе ОШЬбСАМ 2014

После этого в проект добавляются геометрические модели деталей или промежуточных заготовок, оснастки и исходных заготовок, которые затем будут использоваться для генерации траекторий перемещения режущего инструмента. Осуществляется это одним из двух способов: построение непосредственно при помощи имеющихся в системе средств геометрического моделирования или импорт в одном из поддерживаемых ею

форматов данных. Первый вариант чаще всего используется в интегрированных САО/САМ-системах, при помощи которых выполняется как конструкторская, так и технологическая подготовка производства. Для работы в САМ-системе более предпочтительным является второй вариант.

Следующий этап работы предполагает задание информации об используемом режущем и вспомогательном инструменте. Пример окна САМ-системы с параметрами инструмента приведен на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Окно задания параметров фрезерного инструмента в системе

ОШЬБСАМ 2014

В зависимости от вида обработки и функциональных возможностей системы могут быть указаны следующие данные:

1) тип инструмента;

2) геометрические размеры;

3) инструментальная группа и позиция в ней;

4) ориентация инструмента относительно системы координат заготовки;

5) используемые державки и инструментальные блоки;

6) расположение инструмента относительно державки;

7) материал режущей части;

8) номера применяемых корректоров;

9) комментарий, выводимый в УП;

10) рекомендуемые значения режимов резания.

Для генерации траекторий перемещения заданного инструмента необходимо указать параметры процедуры обработки. В качестве основных параметров обычно выступают:

1) тип процедуры (токарная, фрезерная, вспомогательная);

2) стратегия обработки;

3) режимы резания;

4) рабочая система координат;

5) параметры врезания и выхода инструмента;

6) координаты плоскостей безопасности;

7) точность аппроксимации геометрических данных;

8) параметры отслеживания оставшегося после предыдущих операций материала.

В дополнение к ним процедуры и даже отдельные стратегии обработки могут иметь дополнительные специальные параметры. На рисунках 1.4 и 1.5 можно увидеть, как может отличаться количество таких параметров в зависимости от конкретной процедуры. Исключение составляют некоторые вспомогательные процедуры, которые могут вовсе не иметь параметров, доступных для редактирования пользователю.

Процесс #1 Черновая ® нд

ВД спереди

0 Вперед Передний тор

Ц Зиг-заг

П родление начала 0.11 Тип обработки '■*■' Точение

4.Э5 ; } И т |4.95

2 т 4.75

Хс1

Т

Проходы по | | Отвод от стенок |У| Чистовой проход

О Вертик. О Сдвиг контура О Эквид. контуру

Проходы по

Авторасчёт зазора

Способ обработки О Только материал

Зазор (•) Полностью

@ Быстрый переход

Притупить кромки о

Припуск ± о

Доп. припуск Хг ± 0.005

Доп. припуск 2 ± 0.01

[^1 Пост. скор. Материал

Макс, об/мин 3500

Ф/мин 1000

| Подача подвода 0.015

Раб. подача 0.015

ЖИДКОСТЬ

0

Г7| Стандартные циклы Чистовой прокоа Подача д/об

Область обработки

0 х+ □ х- 0 0 2-

д^об д^об

Рисунок 1.4 - Параметры процедуры чернового точения в системе ОЛЬбСАМ 2014

Рисунок 1.5 - Параметры процедуры пятикоординатной фрезерной обработки в системе ОШЬбСАМ 2014

Отдельно стоит упомянуть про выбор геометрии для процедур обработки. В зависимости от организации работы в системе выбор геометрических элементов может быть интегрирован в процесс задания параметров процедуры, а может выполняться и вне его. Различные процедуры могут требовать разные типы геометрических элементов для расчета траекторий, такие как:

1) геометрия обрабатываемого элемента детали или промежуточной заготовки, которая чаще всего уже содержится в исходных данных;

2) вспомогательная геометрия, при помощи которой могут задаваться направление и форма проходов, ограничения зоны обработки, стратегии наклона инструмента и т.д. Обычно такая геометрия либо извлекается из имеющихся исходных данных, либо создается в САМ-системе при помощи имеющихся возможностей моделирования;

3) геометрия заготовки, если необходимо создание траектории с учетом оставшегося материала;

4) геометрия элементов вспомогательной оснастки (тиски, прижимы, кулачки и т.д.), если есть возможность автоматического отслеживания и избегания столкновений с ней;

5) геометрия элементов заготовки, с которыми необходимо избегать зарезаний.

После задания параметров процедуры и выбора всей необходимой геометрии нужно запустить расчет траекторий перемещения режущего инструмента. В некоторых системах это действие выполняется в фоновом режиме, в других - не позволяет продолжить работу до завершения расчета. На скорость расчета оказывают влияние:

1) вычислительная мощность компьютера;

2) функциональные возможности используемой системы (например, возможность выполнения многопоточных вычислений);

3) тип выбранной процедуры;

4) параметры точности расчета и аппроксимации геометрических моделей.

Если система имеет средства визуализации перемещений режущего инструмента, то рассчитанные траектории необходимо проверить. При этом в САМ-системе может быть сразу несколько разных визуализаторов. В зависимости от функциональных возможностей визуализатора конкретной программы на этом этапе могут выполняться следующие действия:

1) проверка совпадения результирующей траектории перемещения режущего инструмента со спроектированной технологом программистом схемой. Примером расхождений являются отличающееся от необходимого направление обхода контура, некорректный тип врезания в материал заготовки, неправильный порядок проходов и т.д. В некоторых простых случаях они могут быть выявлены при внимательном рассмотрении траектории без применения средств визуализации;

2) сравнение оставшегося после обработки по сгенерированной траектории материала заготовки с исходной геометрической моделью детали (рисунок 1.6). Это позволяет определить, насколько заданные параметры процедуры подходят для обработки выбранных геометрических элементов;

3) проверка на наличие столкновений инструмента и державки с заготовкой и вспомогательной оснасткой. Это помогает определить, например, достаточность вылета инструмента для конкретной операции, корректность указанного уровня плоскости безопасности и выбранной стратегии переходов между обрабатываемыми элементами, возможность использования выбранной оснастки;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Казанцев Максим Сергеевич, 2015 год

/ * / \

Разработанные методики

Метод

экспертной

оценки

-1-г

4 5 6

Номер детали

1 8

1

Рисунок 4.9 - расхождение результатов оценки трудоемкости с использованием разработанных методик и метода экспертной оценки, с экспериментальными

данными

Таким образом, максимальная погрешность рассчитанных при помощи разработанных методик значений трудоемкости составила 16,2%, а среднее ее значение составило 12,0%. Максимальная погрешность аналогичных результатов при использовании метода экспертной оценки составила 75,4%, а средняя -47,4%. Что касается суммарной трудоемкости разработки УП для всех деталей заказа, то при использовании разработанных методик погрешность ее определения составила 6,5%, а при использовании метода экспертной оценки -50,0%.

4.3 Выводы по главе 4

В главе был описан процесс апробации разработанных в рамках данного исследования метода оценки трудоемкости разработки УП и основанных на нем методик. Для апробации были выбраны два заказа, содержащие 13 и 8 наименований изделий соответственно. Для оценки трудоемкости помимо описанных в работе методик использовался метод экспертной оценки. Сравнение результатов оценки представлено в виде таблиц и графиков. На основе них можно сделать следующие выводы:

1) разработанный метод оценки трудоемкости для групп деталей на основе трудоемкости детали-представителя и поправочных коэффициентов позволяет прогнозировать временные затраты на разработку УП с погрешностью значений для отдельных деталей, не превышающих в большинстве случаев 20%;

2) разработанный метод оценки трудоемкости проектирования УП обладает большей точностью, чем метод экспертной оценки;

3) применение основанных на этом методе методик позволяют выполнять оценку трудоемкости разработки УП даже специалистам, не имеющим опыта в программировании станков с ЧПУ;

4) благодаря отсутствию необходимости в привлечении к выполнению оценки специалистов по разработке УП повышается рациональность использования их труда, т.к. они не отвлекаются от выполнения основных задач на оценку новых заказов, и уменьшается стоимость выполнения оценки в связи с более низкими требованиями к квалификации специалистов, выполняющих оценку.

Комплекс научных исследований, выполненных в данной работе, направлен на повышение эффективности решения задач ТПП и организации оценки трудоемкости выполнения заказов по изготовлению деталей на станках с ЧПУ в современных условиях межзаводской кооперации.

Основные результаты диссертационной работы:

1) разработан метод оценки трудоемкости проектирования УП для групп деталей на основе трудоемкости детали-представителя и поправочных коэффициентов;

2) на основе описанного в работе метода разработаны методики определения трудоемкости разработки при помощи современных САМ-систем УП для крупных заказов, учитывающая специфику всех входящих в него наименований деталей;

3) разработана методика оценки трудоемкости разработки УП для изготовления на станках с ЧПУ отдельных деталей, основанная на унификации КТЭ и использовании поправочных коэффициентов;

4) разработан набор унифицированных КТЭ моделей деталей, используемый при определении трудоемкости задания параметров процедур их обработки в системе ольбсам;

5) разработаны табличные шаблоны, позволяющие автоматизировать процесс оценки трудоемкости с использованием предлагаемых в работе методик;

6) установлена совокупность факторов, оказывающих наибольшее влияние на трудоемкость выполнения этапов разработки управляющих программ в системе ошьбсам, и определена степень влияния каждого из них. Разработанные в рамках данного исследования методики позволяют

выполнять оценку трудоемкости разработки УП без привлечения специалистов с опытом программирования станков с ЧПУ, что позволяет уменьшить стоимость процесса оценки и упростить его организацию.

1) Автоматизация подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ: учеб. пособие для вузов / В. И. Аверченков, А. А. Жолобов, Ж. А. Мрочек, А. В. Аверченков, М. В. Терехов, Л. Б. Левкина. - 2-е изд., стереотип. - М.: ФЛИНТА, 2011. - Ч. 2. - 212 с.

2) Акимов, И. В. Самообучающаяся система экспресс-оценки трудоемкости изготовления деталей машин : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.02.08 / Игорь Владимирович Акимов. - Тула, 1999. - 16 с.

3) Васильев, Н. С. Подход к оценке трудоемкости многокоординатной обработки и ее оптимизация / Н. С. Васильев, М. С. Казанцев, К. П. Помпеев // Перспективы науки. - 2015. - №6 (69). С. 56-62.

4) Вольсков, Д. Г. Разработка методов и графоаналитических моделей автоматизированного проектирования управляющих программ для станков с числовым программным управлением : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.12 / Дмитрий Геннадьевич Вольсков. Ульяновск, 2008. - 19 с.

5) Вэй, П. М.. Автоматизированная разработка управляющих программ для станков с ЧПУ. / С. В. Дудко, П. М. Вэй, И. Е. Таиров, Л. А. Письман // Сборник трудов семинара «Современные технологии в горном машиностроении». - М.: МГГУ, - 2014. - С. 493 - 500.

6) Глинских, А. Мировой рынок САО/САМ/САЕ-систем [Электронный ресурс] / А. Глинских // Компьютер-Информ: [сайт]. - [2002]. Режим доступа: Мр://оШ.с1.ги/т1:0гш01_02/р_22-23.Ь1;ш (дата обращения: 16.06.2015).

7) Горанский, Г. К. Технологическое проектирование в комплексных автоматизированных системах подготовки производства / Г. К. Горанский, Э. И. Бендерева - М.: Машиностроение, 1981. - 456 с.

8) ГОСТ 2.052-2006. Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения [Текст]. - Москва: Стандартинформ, 2007. - 11 с.

9) ГОСТ 23501.603-84. Системы автоматизированного проектирования. Подготовка управляющих программ для оборудования с ЧПУ. Общие положения. // М.: Издательство стандартов, 1984 - 6 с.

10) Джафаров, А. М. Автоматизированная система оценки и анализа проектных решений / А. М. Джафаров. С. Н. Ларин // Известия Самарского научно-технического центра Российской академии наук. Спец. Выпуск «Технологии, процессы и системы в ходе из эволюционного развития» -Том 1. - 2006. - С. 159-162.

11) Джафаров, А. М. Разработка моделей организации опытного производства приборных комплексов на основе технико-экономического проектирования : автореф. дис. ... канд. техн. наук. : 05.02.22 / Джафаров Ариф Мехди оглы. Ульяновск, 2008. - 16 с.

12) Джафаров, А. М. Функционально-стоимостный анализ производственных процессов в опытном производстве приборных комплексов / А. М. Джафаров, П. М. Попов// «Наука и образование в условиях модернизации России» Материалы седьмой российской научно-методической конференции 10-11 мая 2006 г. - Сочи: Изд-во «Стерх», 2006. - С. 304-309.

13) Домбрачев, А. Н. Разработка автоматизированной системы определения сложности и прогнозной трудоемкости изготовления деталей инструментального производства : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 / Александр Николаевич Домбрачев. Ижевск, 2005. - 24 с.

14) Жуков, А. Бесперспективные дизели [Электронный ресурс] // РосБизнесКонсалтинг: информ.-справочный портал. М., 2009. 13 февраля. Режим доступа: http://www.rbcdaily.ru/industry/562949979102651 (дата обращения: 05.11.2014).

15) Зверева, П. Государственных средств в финансировании больше, чем средств предприятий [Электронный ресурс] // Деловой авиационный портал

ATO.ru: информ.-справочный портал. М., 2013. 29 августа. Режим доступа: http://www.ato.ru/content/gosudarstvennyh-sredstv-v-finansirovanii-bolshe-chem-sredstv-predpriyatiy (дата обращения: 05.11.2014).

16) Зимин, К. Будущее — за промышленной кооперацией и внедрением инновационных технологий [Электронный ресурс] // Intelligent Enterprise/RE: информ.-справочный портал. М., 2009. 2 октября. Режим доступа: http://www.iemag.ru/analitics/detail.php?ID=19540 (дата обращения: 05.11.2014).

17) Казанцев, М. С. Анализ влияния исходных геометрических данных на трудоемкость процесса разработки управляющих программ для станков с ЧПУ при помощи CAM-систем / М. С. Казанцев // Актуальные вопросы развития науки, сборник статей. Уфа: РИЦ БашГУ, 2014 г. С. 58-60.

18) Казанцев, М. С. Метод оценки трудоемкости разработки управляющих программ для изготовления группы деталей на станках с ЧПУ / М. С. Казанцев // Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58, № 4. С. 304-306.

19) Казанцев, М. С. Метод оценки трудоемкости разработки управляющих программ изготовления на станках с ЧПУ для группы деталей / М. С. Казанцев // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание. - СПб: Университет ИТМО, 2015.

20) Казанцев, М. С. Методика оценки трудоемкости разработки УП для отдельных деталей / М. С. Казанцев // Наука: прошлое, настоящее и будущее: сборник статей Международной научно-практической конференции (5 сентября 2015 г., г. Екатеринбург). - Екатеринбург: АЭТЕРНА, 2015. - С. 41-43.

21) Казанцев, М. С. Основные факторы, влияющие на трудоемкость разработки управляющих программ в современных CAM-системах / М. С. Казанцев // Национальная ассоциация ученых (НАУ). 2015. №3 (8) Часть 3. С. 63-66.

22) Казанцев, М. С. Способы повышения производительности на этапе проектирования техпроцессов с использованием системы GIBBSCAM / М.

С. Казанцев // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых, Выпуск 2. - СПб: НИУ ИТМО, 2013. С. 294-295.

23) Казанцев, М. С. Точная оценка трудоемкости процесса разработки управляющих программ для станков с ЧПУ с использованием CAM-систем / М. С. Казанцев // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых, Выпуск 2. - СПб: НИУ ИТМО, 2014. С. 439-440.

24) Казанцев, М. С. Условия унификации конструкторско-технологических элементов для оценки трудоемкости процесса разработки управляющих программ / М. С. Казанцев // Наука: прошлое, настоящее и будущее: сборник статей Международной научно-практической конференции (5 сентября 2015 г., г. Екатеринбург). - Екатеринбург: АЭТЕРНА, 2015. - С. 3941.

25) Казанцев, М. С. Оценка трудоемкости разработки управляющих программ в современных CAM-системах / М. С. Казанцев, Н. С. Васильев // Перспективы науки. - 2014. - №12 (63) -С. 91-94.

26) Капустин, Н. М. Автоматизация производственных процессов в машиностроении: Учеб. для втузов / Н. М. Капустин, П. М. Кузнецов, А. Г. Схиртладзе и др.; под ред. Н. М. Капустина. - М.: Высш. шк., 2004. -415 с.

27) Кооперация по новым программам ОАО «Объединенная Авиастроительная Корпорация». Открытые позиции, требования к поставщикам» [Электронный ресурс] // Производственная кооперация российских авиастроительных корпораций: как стать поставщиком? Локализация производств в особых экономических зонах - путь к снижению себестоимости продукции: Первая Всероссийская конференция. Жуковский, 28 августа 2013 г. Режим доступа: http://www.ulsez.ru/storage/files/Konf post2013.rar Сист. требования: PowerPoint (дата обращения: 05.11.2014).

28) Крутихин, А. Д. Автоматизированная оценка длительности производственного цикла изготовления высокотехнологичных изделий для

машиностроения : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06. Ижевск, 2010. - 24 с.

29) Ловыгин, А. А. Обзор отечественного рынка CAM [Электронный ресурс] // isicad [сайт]. - [2015]. Режим доступа: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=17455 (дата обращения: 16.06.2015).

30) Ловыгин, А. А. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM-система / А. А. Ловыгин, Л. В. Теверовский. - М.: ДМК Пресс, 2012. - 280 с.

31) Меженин, А. В. Применение современных средств представления графической информации в обучающих системах [Электронный ресурс] / А. В. Меженин, В. Т. Тозик // XV Всероссийская научно-методическая конференция "Телематика'2008". Санкт-Петербург, 23 - 26 июня 2008 г. Режим доступа: http://tm.ifmo.ru/tm2008/src/304c.pdf (дата обращения: 16.06.2015).

32) Министр обороны Казахстана: определено 15 основных перспективных проектов по выпуску продукции военного назначения [Электронный ресурс] // Центр анализа мировой торговли оружием: информ.-справочный портал. М., 2014. 22 августа. Режим доступа: http://armstrade.org/includes/periodics/news/2014/0822/102025332/detail.shtml (дата обращения: 05.11.2014).

33) Митрофанов, С. П. Групповая технология машиностроительного производства. В 2-х т. Т. 1. Организация группового производства / С. П. Митрофанов. - Л.: Машиностроение, 1983. - 407 с.

34) Митрофанов, С. П. Применение ЭВМ в технологической подготовке серийного производства / С. П. Митрофанов, Ю. А. Гульнов, Д. Д. Куликов и др. - М.: Машиностроение, 1981. - 287 с.

35) Митрофанов, С. П. Технологическая подготовка гибких производственных систем / С. П. Митрофанов, Д. Д. Куликов, О. Н. Миляев, Б. С. Падун; под общ. ред. С П. Митрофанова. - Л: Машиностроение, 1987 - 352 с.

36) Модуль ЧПУ. Токарная обработка [Электронный ресурс] // Компания АСКОН: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://machinery.ascon.ru/software/tasks/items/?prcid=89&prpid=1217 (дата обращения: 16.06.2015)

37) Невлюдов, И. Ш. Использование CAD/CAM/CAE/CAPP при формировании управляющих программ для станков с ЧПУ / И. Ш. Невлюдов, С. С. Великодный, М. А. Омаров // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2010. - № 2 (44). - С. 37 - 44.

38) Об Ассоциации [Электронный ресурс] // Ассоциация Судостроительных Компаний Сибири: информ.-справочный портал. Ангарск, 2012-2014. Режим доступа: http://asksib.ru/info/about/ (дата обращения: 05.11.2014).

39) Оголь И. И. Создание управляющих программ с помощью CAM-систем / И. И. Оголь. - Томск: Издательство ТПУ, 2014. - 45 с.

40) Пелипенко А. Б. Исследование и разработка методов решения задач конструкторско-технологической подготовки производства предприятий машино- и приборостроения в условиях применения CAD/CAM-систем : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.11.14, 05.13.12 / Алексей Борисович Пелипенко. - СПб, 1998 - 18 с.

41) Пиль, Э. А. Повышение производительности обработки корпусных деталей на станках с ЧПУ на основе теории сложности : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.02.08 / Эдуард Анатольевич Пиль. - СПб: ГУАП, 1999. - 43 с.

42) Пиль, Э. А. Технологическое обеспечение САПР ТП и УП на корпусные детали / Э. А. Пиль. — СПб.: Б.и, 1993. — 196 с.

43) Подготовка управляющих программ в CAM ADEM. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «САПР ТП» для студентов специальности 151001 «Технология машиностроения» всех форм обучения / А. В. Вальтер, А. А. Сапрыкин. - Югра: ИПЛ ЮТИ ТПУ, 2006 . - 31 с.

44) Р 50-54-32-87. Рекомендации. Системы автоматизированного проектирования. Подготовка управляющих программ для оборудования с

ЧПУ. Порядок проведения работ. // М.: Ротапринт ВНИИНМАШ, 1988 - 16 с.

45) Развитие кооперации Airbus с российскими поставщиками. Презентация 2014 год. [Электронный ресурс] // Производственная кооперация российских авиастроительных корпораций: вызовы времени: Вторая Всероссийская конференция. Жуковский, 14 августа 2014 г. Режим доступа: http://www.ulsez.ru/storage/files/Konf post2014.rar Сист. требования: PowerPoint (дата обращения: 05.11.2014).

46) Раскин, П. Н Автоматизированная система технического нормирования / П. Н. Раскин, А. Н. Домбрачев, Б. А. Якимович, А. И. Коршунов // Информационные технологии в инновационных проектах: Тр. III междунар. науч.-техн. конф. (Ижевск, 23-24 мая 2001 г.). - Ижевск, 2001 - С.151.

47) Раскин, П. Н. Разработка автоматизированной системы определения прогнозной трудоемкости изделий с различной степенью детализации сведений об оцениваемом объекте : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 / Павел Николаевич Раскин. - Ижевск: ИжГТУ, 2005. 116 с.

48) Раскин, П.Н. Оценка прогнозной трудоемкости изготовления изделий машиностроения с учетом различной степени детализации сведений об оцениваемом объекте / П. Н. Раскин, А. И. Коршунов // Молодые ученые -первые шаги третьего тысячелетия: Труды электронной заочной конференции. - Ижевск: Изд-во Удмуртского государственного университета, 2000. - С. 26-27.

49) Реинжиниринг и автоматизация технологической подготовки производства в машиностроении. / Л. И. Зильбербург, В. И. Молочник, Е. И. Яблочников. - СПб: «Компьютербург», 2003. - 152 с.

50) Решетников, Е. В. Автоматизированная система проектирования шаблонов в инструментальном производстве / Е. В. Решетников, А. И. Коршунов, Б. А. Якимович // XXXI научно-техническая конференция ИжГТУ, 15-17 апр. 1998 г.: Тез. докл. - в 2-х ч. Ч. 2. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. - С. 260261.

51) Решетников, Е. В. Модель расчета и оптимизации затрат на основе CAD-систем / Е. В. Решетников // Высокие технологии в механике. Материалы научно-практической конференции, посвященной 60-летию ректора ИжГТУ проф. И.В. Абрамова (15-16 июля 2002 г.) - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2002. -120с.

52) Решетников, Е. В. Разработка инструментальных средств автоматизированного расчета проектных затрат на изготовление деталей машиностроения : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 / Евгений Владимирович Решетников. - Ижевск: Изд-во Удмуртского государственного университета, 2003. - 24 с.

53) Сидняев, Н. И. Теория планирования эксперимента и анализ статистических данных: учебное пособие для магистров / Н. И. Сидняев. - М.: Издательство Юрайт; ИД Юрайт, 2012. - 399 с.

54) Склубовский, А. А. Система автоматизации и моделирования технологических процессов на машиностроительных предприятиях : дис.. канд. техн. наук : 05.13.10 / Алексей Александрович Склубовский. - СПб: ПГУПС, 2009. 168 с.

55) Станки с ЧПУ: устройство, программирование, инструментальное обеспечение и оснастка: учеб. пособие / А. А. Жолобов, Ж. А. Мрочек, А. В. Аверченков, М. В. Терехов, В. А. Шкаберин. - 2-е изд., стер. - М.: ФЛИНТА, 2014. - 355 с.

56) Суханов, Ю. Действительные и мнимые лидеры мирового рынка CAM-систем в 2011 году. Часть II. Рейтинги CAM-систем и их вендоров / Ю. Суханов // CAD/CAM/CAE Observer. - 2012. - № 7 - С. 10 - 23

57) Типовые нормы времени на подготовку программ для станков с ЧПУ с помощью ЭВМ. - М., 1991 - 43 с.

58) Фомина, Ю.Н. Построение информационно-управляющей среды для технологической подготовки производства виртуального предприятия : автореф. дис. ... канд. тех. наук : 05.11.14 / Фомина Юлия Николаевна. -СПб., 2009. - 24 с.

59) Цветков, В. Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов / В. Д. Цветков. - Минск: Наука и техника, 1979. - 264 с.

60) Шамов, С. А. Автоматизация подготовки управляющих программ для станков с ЧПУ в условиях информационно-технологической среды : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 / Сергей Александрович Шамов. - М, 2011. - 23 с.

61) Шарафеев, И. Ш. Индивидуально-динамическое укрупненное нормирование труда // Вестник Казан. гос. техн. ун-та. - 2008. - № 3. - С. 20-23

62) Шарафеев, И. Ш. Развитие теоретических основ и практических приложений систем автоматизированного проектирования организации основного и вспомогательного производства : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.02.22 / Ильгизар Шайхеевич Шарафеев. - Казань, 2010. - 32 с.

63) Шарафеев, И. Ш. Расчет режимов резания и норм времени на основе концепции моделирования систем автоматизации технологического назначения / И. Ш. Шарафеев, И. М. Закиров. - Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та. 2006. - 180 с.

64) Шарин, Ю. С. Теория сложности / Ю. С. Шарин, Б. А. Якимович, В. Г. Толмачев, А. И. Коршунов. - Ижевск: Издательство ИжГТУ, 1999 - 132 с.

65) Шарин, Ю. С. Вопросы точности в теории сложности / Ю. С. Шарин. -Воткинск: Воткинское полиграфическое объединение, 1991. — 20 с.

66) Шарин, Ю. С. Метод нормирования труда в машиностроении, основанный на методе оценки сложности изделий / Ю. С. Шарин, Т. Ю. Поморцева. — Свердловск, УПИ им С.М. Кирова, 1989. - 37 с.

67) Яблочников, Е. И. Автоматизация технологической подготовки производства в приборостроении : учебное пособие / Е. И. Яблочников. -СПб.:СПБГИТМО (ТУ), 2002. - 92 с.

68) About ToolManager [Электронный ресурс] // fructus.se: информ.-справочный портал. Fructus Data AB, 2013-2014. Режим доступа: http: //www. fructus. se/en/toolmanager (дата обращения: 05.11.2014).

69) Arabe, K. C. CAD/CAM: Past, Present and Future [Электронный ресурс] / Katrina C. Arabe // ThomasNet News: [сайт]. - [2001]. Режим доступа: http://news.thomasnet.com/imt/2001/02/23/cadcam_past_pre (дата обращения: 16.06.2015)

70) Beckman, L. Exceeding Expectations With Multitask Machining / L. Beckman // Production Machining. - 2012. V. 12, I. 10. - P. 61-64.

71) Build Your CNC - CNC Router Kits, CNC Machine Kits, Laser Cutter and Engraver and 3D Printer [Электронный ресурс] // buildyourcnc.com: [сайт]. [2015]. Режим доступа: https://buildyourcnc.com/default.aspx/ (дата обращения: 16.06.2015)

72) CAGILA's features [Электронный ресурс] // CAM-Service GmbH: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.cam-service.com/en/cam-system-cagila/features/ (дата обращения: 16.06.2015)

73) Choi, B. K. Unified cam-system architecture for die and mould manufacturing / B.K. Choi, Y.C. Chung, J.W. Park, D.H. Kim // Computer-Aided Design. - 1994.

- V. 26 I. 3. - P. 235 - 243.

74) CimatronE 12 Manual. - Givat Shmuel, Israel: Cimatron Ltd., - 2014. -

75) Davidowitz, G. The Use of CAD/CAM in Dentistry / Gary Davidowitz, Philip G. Kotick // Dental Clinics of North America. - 2011. - V. 55 I. 3 - P. 559 - 570.

76) Fikus Visualcam Products & Solutions [Электронный ресурс] // www.metalcam.com: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.metalcam.com/eng/fikus-visualcam-products-Eng.htm (дата обращения: 16.06.2015)

77) Fuster-Torres, M. Á. CAD / CAM dental systems in implant dentistry: Update / Ma Ángeles Fuster-Torres, Salvador Albalat-Estela, Mariano Alcañiz-Raya, María Peñarrocha-Diago // Medicina oral, patologia oral y cirugia buccal. - 2009.

- № 4. - P. 141 - 145.

78) GibbsCAM Automation with SOLIDWORKS Models Featured at SOLIDWORKS World 2014 [Электронный ресурс] // gibbscam.com: информ.-справочный портал. Gibbs and Associates, 2014. 12 января. Режим доступа:

https://www.gibbscam.com/news-events/press-releases/gibbscam-automation-solidworks-models-featured-solidworks-world-2014 (дата обращения:

05.11.2014).

79) GibbsCAM Options [Электронный ресурс] // GibbsCAM: [сайт]. [2015]. Режим доступа: https://www.gibbscam.com/solutions/gibbscam-options (дата обращения: 16.06.2015)

80) Lantek Expert Punch [Электронный ресурс] // Sheet Metal Software - Lantek: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.lanteksms.com/us/lantek-expert-punch (дата обращения: 16.06.2015)

81) Machining [Электронный ресурс] // Dassault Systèmes: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.3ds.com/products-services/delmia/capabilities/machining/ (дата обращения: 16.06.2015)

82) Manufacturing [Электронный ресурс] // CimatronE - CAD/CAM software Solutions for Toolmaking and Manufacturing: [сайт]. [2014]. Режим доступа: http://www.cimatron.com/Main/general.aspx?FolderID=4471 &lang=en (дата обращения: 16.06.2015)

83) Miao, Y. Development of Computer-Aided Manufacturing System for a Jewelry-Making CNC Machine / Ya Miao, Kai He, Hai Tao Fang, Zhi Min Zhou, Ru Xu Du // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - V. 596. - P. 83 - 89.

84) Miyazaki, T. A review of dental CAD/CAM: current status and future perspectives from 20 years of experience / T. Miyazaki, Y. Hotta, J. Kunii, S. Kuriyama, Y. Tamaki // Dental Materials Journal. - 2009. - V. 28 I. 1. - P. 44 -56.

85) Nagae, A. History and Current Situation of Multi-Tasking Machine Tools [Электронный ресурс] / Akimitsu Nagae, Toshiyuki Muraki, Hiromasa Yamamoto // Journal of SME - Japan [сайт]. - [2012]. Режим доступа: http://www.sme-tokyo.org/iournal1-mazak-eng.pdf (дата обращения:

16.06.2015).

86) NX CAM [Электронный ресурс] // Siemens PLM Software - РОССИЯ [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.plm.automation. siemens.com/

ru_ru/products/nx/for-manufacturing/cam/index.shtml (дата обращения: 16.06.2015)

87) Perng-Ru Liu A panorama of dental CAD/CAM restorative systems // Compendium of continuing education in dentistry. - 2005. - V. 26 I. 7. - P. 507 -512.

88) PowerMILL - лидирующая в мире CAM-система для 2, 3, 5-осевой и высокоскоростной обработки [Электронный ресурс] // www.delcam.com: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.delcam.com/ru/software/powermill/index.asp (дата обращения: 16.06.2015)

89) Products [Электронный ресурс] // PEPS: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.peps.com/products (дата обращения: 16.06.2015)

90) Products [Электронный ресурс] // www.varicad.com: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.varicad.com/en/home/products/products/ (дата обращения: 16.06.2015).

91) Products Overview [Электронный ресурс] // ESPRIT CAM Software: [сайт]. [2015]. Режим доступа: https://www.dptechnology.com/products.asp (дата обращения: 16.06.2015)

92) PTC Creo Complete Machining Extension [Электронный ресурс] // PTC: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://ru.ptc.com/product/creo/3d-cad/parametric/extension/complete-machining (дата обращения: 16.06.2015)

93) Quoting [Электронный ресурс] // www.cimatron.com [сайт]. - 2015. Режим доступа: http://www.cimatron.com/NA/general.aspx?FolderID=5030 (дата обращения: 16.06.2015).

94) Radan [Электронный ресурс] // CAD CAM software for sheet metal fabrication, cutting, punching & profiling: [сайт]. [2015]. Режим доступа: http://www.radan.com/ (дата обращения: 16.06.2015)

95) Ru-xiong, L. Teaching Technique Innovation on CAD/CAM/CAE of Mold Course / Li Ru-xiong, Song-hua Jiao // International Conference on Future

Computer Supported Education, August 22- 23, 2012, Seoul. - Elsevier B.V., 2012. - P. 137 - 141.

96) Solutions [Электронный ресурс] // Mastercam CAD/CAM Software: [сайт]. [2015]. Режим доступа: https://www.mastercam.com/en-us/Solutions (дата обращения: 16.06.2015)

Приложение 1 - Перечень унифицированных КТЭ, используемых при оценке трудоемкости разработки УП.

Пример элемента

Описание элемента и набор признаков

Наружная поверхность тела

вращения за исключением

канавок, поднутрений и резьб.

Внутренняя поверхность тела вращения за исключением канавок, поднутрений и резьб.

Передний торец детали (крайний торец, нормаль которого направлена в сторону от УЗЗ, в котором закреплена заготовка).

С Ь, с

76

59

№

Пример элемента

5

Задний торец детали (крайний торец, нормаль которого направлена в сторону УЗЗ, в котором закреплена заготовка).

Канавка или совокупность поверхностей, образующих поднутрение на наружном или внутреннем диаметре в направлении,

перпендикулярном нормали торца узла закрепления заготовки, а также на передних или задних торцах ступеней детали в направлении, нормали торца узла закрепления заготовки.

Наружная резьба

вЬ, с

61

80

65

Внутренняя резьба

Центральное цилиндрическое отверстие, ось которого совпадает с нормалью торца узла закрепления заготовки

Совокупность плоских

поверхностей одинакового размера на внешнем диаметре детали, равноудаленных от центра детали, образующих одинаковый угол между друг другом и не пересекающихся с нормалью торца узла закрепления заготовки.

Частным случаем является одна плоская поверхность.

74

59

№

10

Пример элемента

А

Совокупность отверстий одинаковой глубины и с одинаковым количеством сегментов на внешней поверхности детали, оси которых образуют

одинаковый друг с другом угол, или отверстий одинаковой глубины и с одинаковым количеством сегментов на передней торцевой поверхности

детали, равноудаленные от центра детали, оси которых параллельны оси детали. Частным случаем является одно цилиндрическое

отверстие.

Совокупность одинаковых карманов на передней торцевой части детали с контуром любой сложности и плоским или сквозным дном, равноотстоящих друг от друга и от центра детали и имеющих стенки,

параллельные нормали торца

вЬ, с

65

№

Пример элемента

С Ь, с

узла закрепления заготовки. Частный случай -центральный карман.

Совокупность карманов одинаковых размеров на передней торцевой части детали с контуром любой сложности и плоским или сквозным дном,

равноотстоящих друг от друга и от центра детали и имеющих стенки,

пересекающие нормаль торца узла закрепления заготовки. Частный случай -центральный карман.

Наружная поверхность

детали, контур которой состоит из не

равноудаленных от центра детали плоскостей и криволинейных поверхностей, а стенки не пересекают нормаль торца узла закрепления заготовки.

Наружная поверхность

детали, контур которой состоит из не

равноудаленных от центра детали плоскостей и криволинейных поверхностей, а стенки не пересекают нормаль торца узла закрепления заготовки.

Совокупность открытых с одной или двух сторон пазов, расположенных радиально или на переднем торце детали и имеющих одинаковые геометрические размеры. Частный случай - один радиальный или торцевой паз.

Набор поверхностей,

образующих бобышку с вертикально

расположенными стенками.

Совокупность поверхностей, расположенных на

криволинейной поверхности или плоскости,

предназначенных для

гравировки.

Сквозные или глухие карманы на наружной поверхности детали с радиальными стенками.

Бобышки на наружной поверхности детали с радиальными стенками.

Описание элемента и набор признаков Карманы, состоящие из сложных криволинейных поверхностей, ось высоты которых расположена как параллельно оси вращения детали, так и под углом.

Совокупность сложных

криволинейных поверхностей с несколькими радиусами кривизны, образующих

выступ.

Наружная поверхность, образованная вращением вокруг центральной оси кривой с как минимум одной точкой перегиба и не образующая поднутрений.

Совокупность наклонных плоских или криволинейных стенок одного кармана или выступа, которые могут как образовывать поднутрение, так и нет.

Поверхности сквозных каналов переменного или постоянного сечения с криволинейной осью.

Поверхности, образующие элементы импеллера: ступица, основные и промежуточные лопатки и скругления между ними.

411

Приложение 2 а - Перечень поправочных коэффициентов, используемых при определении трудоемкости выполнения отдельных этапов, и их значения

Этап разработки УП Обозначение Значение

1 0,78

^12 2

2 ^21 4,2

3 -0,31

4 рассчитывается по формуле (2.15) с использованием значения К = 0,03

^42 0,26

5 0,91

6 ^61 0,84

Приложение 2 б - Перечень поправочных коэффициентов для определения трудоемкости задания параметров обработки унифицированных КТЭ и их значения

Обозначение Значение

А 0,22

1,14

Лз 0,3

-0,8

0,27

Лб 0,4

¿7 рассчитывается по формуле (2.18)

Приложение 3 а - Экспериментально определенные значения базовых трудоемкостей этапов разработки УП

Название этапа Обозначение Значение, с

Настройка базовых параметров процесса ТЬг 151

Добавление в проект и подготовка геометрических данных ТЬ2 231

Генерация УП и формирование выходной документации ТЬ7 125

Приложение 3 б - Экспериментально определенные значения коэффициентов этапов разработки УП

Название этапа Обозначение Значение

Задание параметров инструмента В3 0,45

Расчет траекторий перемещений режущего инструмента и органов станка вБ 0,15

Визуализация траекторий перемещений режущего инструмента и органов станка В6 0,8

Приложение 3 в - Экспериментально определенные значения других коэффициентов и их составляющих

Обозначение Значение

0,26