Общие вопросы автоматизации проектирования сварочной технологии
Подготовка сварочного производства имеет существенные особенности, связанные с большим количеством решаемых при этом задач. Сюда входят:
• анализ сварной конструкции;
• разработка маршрутной и операционной технологии заготовительных и сборочно-сварочных операций с определением режимов и выбором технологического оборудования;
• проектирование нестандартной специализированной оснастки и ее изготовление;
• проектирование отдельных автоматизированных и роботизированных комплексов, проектирование автоматизированных технологических линий;
• изготовление, отладка и монтаж технологических линий.
Большое количество отдельных сварных узлов и подузлов, на которые
делится конструкция, заставляют эту цепочку проходить многократно. Большой объем работы еще увеличивается за счет возможной доработки и изменений конструкции и технологии ее изготовления в процессе подготовки и отладки производства.
Получаемая на выходе технологическая документация, как правило, весьма объемная, так как должна описывать подробную последовательность и содержание всех действий, включающих технологию выполнения не только собственно сварочных операций, но и сопутствующих им операций сборки, прихватки, контроля, правки, зачистки швов и поверхностей деталей, кантовочных и транспортных операций. Если еще к этому добавить разнообразие применяемых методов сварки, таких, как многие виды дуговых сварочных технологий в активных и инертных газах, под флюсом, многие виды технологий контактной сварки, то очевидно, что рассматриваемая задача автоматизации проектирования сварочной технологии одновременно является и весьма сложной и крайне необходимой для снижения ее трудоемкости.
Необходимость сокращения трудоемкости подготовки производства дополняется и существенным повышением ответственности принимаемых решений, поскольку любые изменения на более поздних этапах непременно вызовут значительные финансовые издержки и дополнительные переносы сроков начала производства.
При традиционной технике и технологии выполнения работ сроки подготовки производства, например, в автомобильной промышленности ранее занимали до 10 лет и более. Сегодня имеются реальные возможности снижения трудоемкости и сокращения сроков проектирования сварочной технологии за счет разработки и применения эффективных компьютерных технологий. Однако традиционно высокая квалификация инженеров-техно - логов и большая доля творческой составляющей в условиях большой возможной многовариантности решений при разработке технологии делают постановку задачи автоматизации этой работы весьма сложной. Тем не менее основные требования к этой системе очевидны. Это многократное ускорение работы, полное исключение или быстрое обнаружение возможных ошибок и создание комфортной рабочей атмосферы для пользователя. В частности, автоматизированная система должна полностью исключить возможность пропуска установки любой детали и сварки любого шва.
Автоматизацией разработки сварочной технологии ввиду отсутствия эффективных и универсальных систем вынуждены заниматься самостоятельно многие организации, создавая свои версии систем проектирования сварочной технологии. Для проектирования последовательности и содержания технологии сборочно-сварочных операций различными организациями были созданы несколько программ, которые, как правило, представляют собой редакторы операций и переходов с выборкой необходимых данных в процессе проектирования технологии из внешних баз данных или подключаемых расчетных задач. Такие программы позволяют фиксировать этапы процесса проектирования, а также все вносимые изменения технологического процесса. Ведется архив технологических процессов. В некоторых разработках существует база типовых технологических процессов. На выходе системы формируется типовая технологическая документация по ГОСТу.
Примером такой системы может служить программный комплекс ARMSW (рабочее место технолога-сварщика), созданный на кафедре сварки Тульского государственного технического университета под руководством профессора В. А. Судника. Проектирование технологии начинается с выборки и
Спецификация соорочной единицы изделия Нрииеинои комбайн ПК - 5Г: ДШШШШП
Обозначение |
Наименование |
Пояс Труба Ушко Фланец Бол? М10 ГОСТ 7002-81 |
1.6? 6.73 0.4 5.7 0.05 |
ДП 9101.05.01.D1.ООО ДП 9101.05.01.ГО.001 bUiiJDJHHM ДП 9101.05.01.00.002 ДП 9101.05.01.00.0D3 ДП 9101.05.01.00.004 ДП 9101.05.01.00.005 Стандартное изделие |
|Кол|Масса|Г. раэм|Мат|
База: Материалы основные
Швеллер 10-П ГОСТ 8240/БСТЗСП2-11 ГОСТ 535 Швеллер lb-П ГОСТ 8240/БСТЗСП2-11 ГОСТ 535 Швеллер 2С ГОСТ 8240/БСТЗСП2-11 ГОСТ 535
Шве. иер 40 ГОСТ 8240 / ВСТЗС'П 2 11 ГОСТ 515
Шееллер B100*5D*4 Б ГОСТ В278/2-СТЗКП ГОСТ 11474 Шестигранник 12-&12 ГОСТ 8560/35-Б-Т ГОСТ 1051
L) 47/ 401-----------------------------------------------
Материал: Лист 6 ГОСТ 11234-90/Сталь 08кп ГОСТ 7112-90
Г4-11овая стока: Ю-Цовыи каїаюі: is уда. іть сі року: ГМ! К Нвеип и iemui>mu>
Рис. 5.1. Пример окна ввода спецификации
ШИІІДПІШДШ1ШП. Я
1 ечнолоіия для изделия: ІІршіеипои комбайн '
и.| |
Тшт/Кол |
Текст описания технологии
1.05 |
Тара 1-1-80-60-55-0,5М ГОСТ 14861-86 привезти комплектующие на рабочее место N1 20 04 1 00 9343 Сварочная
#60150; #60132; #30150; #20190; і Выпрямитель ЕДГ-303
D Полулвюмл Д-825
j. 191595 4 211
'поз.7 - ДП 9101.05.01.DD.005; Флаксп (5.7 кг; мм)
кшмспзоиапис и з спецификации сб. с-i. и г юлим: Нрішсипой комбліш ІІК-ЗЧ1 - Кимпд База: Компоненты і ечнолоі им
Б Шифры операций |
База |
данных |
1 |
1 |
ДП 9101.05.01.0 |
Хомут |
|
і С Документация |
База |
данных |
2 |
ДП 9101.05.01.0 |
Кольцо |
||
' D Оборудование |
База |
данных : |
4 |
ДП 9101.05.01.0 |
Пояс |
||
Е Квалификация рабочего |
База |
данных і |
і |
3 |
ДП 9101.05.01.0 |
Опора |
|
1 К Комплектование |
Паза данных |г |
4 |
ДП 9101.05.01-0 |
Пояс |
|||
' У. Материалы вспомог а тел |
База |
данных |
5 |
ДП |
9101.05.01.00.0 |
Труба |
|
і Т Инструмент; остнастка |
База |
данных |
6 |
ДП |
9101.05.01.00.0 |
Ушко |
|
Ч 17/ 5|-------------------------------- |
7 |
ДП |
9101.05.01.00.0 |
Фланец |
14—Пойдя стзхжа: Б6-Новый ка голої: f-S— Улаліп і. сцхж: LN ILK - Иксе пі в ісУіголоі uk> |
Рис. 5.2. Пример окна ввода технологических параметров
ввода исходных данных по изделию. Для каждой сварной конструкции сущест - з ет перечень сборочных единиц, для которых в системе создаются спецификация, графические документы и проектируется технология с печатью всей технологической документации. На рис. 5.1 показан ввод спецификации с использованием базы материалов. Проектирование технологии (рис. 5.2) проис-
изделие Кожух шнека ПК-5И ДНО5.09.01.000 СЬ
|
1І маршрутная карта |
—1 |
I KoMiu.-xupiiip) і no-oiicpjiinoiiuuo карча |
|
операционные клрп>| |
|
млршрушо-опорапиопная кары |
|
| Kmiii. iokioNo4n. iM кари |
|
110 JOMOL П. O01IU0IKM |
|
пт. п.нип то |
|
і ра«] и і ч ос м і о ;юк мо н і ы 1 ^ . L |
|
л * - ---------------------------------------------------------------- j |
Рис. S.3. Окно выбора технологических документов |
ходит в диалоговом режиме с использованием базы компонентов технологии и внешних программ расчета режимов и других параметров технологии. После подтверждения окончания проектирования технологии (рис. 5.3) система формирует весь комплект технологической документации. Формат вывода представлен на рис. 5.4. Программный комплекс ARMSW охватывает все этапы проектирования технологии сборочно-сварочных операций. Система использует большое количество баз данных и внешних расчетных программных модулей, что в несколько раз ускоряет проектирование технологии и повышает качество принятия решений.
Дальнейшее развитие таких систем идет по пути повышения производительности работы технологов, в особенности при подготовке сложных по структуре и количеству заготовок сварных конструкций. При этом развиваются функции обработки данных для сравнительного анализа и обоснования выбора возможных вариантов технологических решений, автоматического контроля и исключения всех технических ошибок в технологических документах, таких, как пропуск отдельных деталей, сварных швов, фрагментов технологии. Но самое главное, автоматизированные системы разработки сварочной технологии должны быть ближе к проектированию конструкции, чтобы уже на этой стадии можно было более полно учесть не только общие, но и специфические требования технологии применительно к условиям конкретно существующего производства с имеющимся набором инструментов, сборочно-сварочных приспособлений, манипуляторов изделий.
ГОСТ 3.111Й-В2 форма 3
=== Редактирование "J-nn листа маршрутной карты === Рис. 5.4. Пример окна печати маршрутной карты |
Зарубежные системы автоматизированного проектирования технологии в основном создаются для конкретных задач и основаны на собственных разработках различных фирм. В литературе эти системы практически не освещены, и доступ к информации по технологическим САПР закрыт.