Совершенствование выбора оптимальных технологических процессов механической обработки на основе анализа конструкторско-технологических размерно-точностных связей

Низкое качество многих российских изделий машиностроения по сравнению с аналогичной продукцией иностранных фирм наносит России огромный материальный и моральный ущерб.

Повышение требования к качеству изделий в условиях рыночной экономики, выход на международный рынок требует переосмысления всей цепочки конструирования, постановки на производство и изготовления изделий.

В мировой практике известно, что в первую очередь технология и ее соблюдение при производстве изделий определяли и будут определять высокое качество изделий.

Высокое качество изделий, изготовляемых в условиях крупносерийного и массового производства — это автомобили, мотоциклы, стиральные машины, электро и мотопилы, охотничьи ружья и стрелковое вооружение и т. п., обеспечивается изготовлением их деталей на настроенных станках и сборкой в узлы и изделия на основе полной взаимозаменяемости. Это требует очень тщательной технико-экономической проработки принимаемых технических решений и больших затрат на освоение, т.к. при этом используются дорогостоящее точное автоматизированное оборудование, технологическая оснастка и средства контроля.

При использовании традиционных методов создания технологических процессов, регламентируемых стандартами ЕСТПП, не удается на этапе проектирования учесть все факторы, влияющие на качество деталей изделий и их экономичность.

На этапе технологического контроля конструкторской документации отработка на технологичность поверхностная, основная тяжесть ее ложится на стадию технологической подготовки, на что отводится ограниченное время, за которое инженеры-технологи предприятий изготовителей успевают разработать и оформить только один вариант технологии. Такое положение приводит к низкому качеству технологических решений и поэтому окончательная отработка на технологичность изделий при обеспечении их качества изготовления осуществляется на последней стадии — при освоении изделий в цехе, при пропуске пробных партий. К этому времени изготавливается вся технологическая оснастка. Любое изменение конструкторско-технологической документации на данном этапе приводит к дополнительным затратам, связанным с ее корректированием, а во многих случаях и с проектированием новой технологической оснастки и ее изготовлением в аварийном порядке. Это требует дополнительных затрат, которые значительно возрастают по сравнению с доработкой технологий на этапе проектирования. И даже после этого многие из них долгие годы остаются нестабильными, что приводит к повышенному проценту брака деталей изделий и низкому их качеству.

Разработанные ранее методы расчета технологических размерных цепей и размерного анализа технологических процессов по методикам И. А. Иващенко, И. С. Солонина, В. В. Матвеева практически не реализованы на многих российских предприятиях, производящих массовую продукцию. Это связано с большой трудоемкостью ручного построения схем размерных технологических цепей при подготовке исходных данных списка размерных связей для расчетов и отсутствием необходимой информационной технологической базы на машинных носителях.

Работа предприятий в новых условиях требует постоянного поиска путей снижения затрат на производство изделий. Одним из таких направлений является повышение экономичности технологических процессов как проектируемых, так и действующих на предприятиях.

Решение этих задач находится в прямой зависимости от степени научного проникновения в сущность проектируемых технологических процессов, от их математических описаний, на основе которых расчетными методами могут быть найдены рациональные и оптимальные технологические решения.

Использование новых подходов в выборе вариантов технологических процессов, связанных с выявлением и анализом размерных и временных связей, составление математических моделей и их решение с расчетом критериев оценки вариантов технологий позволяют уже на этапе подготовки производства изделия обеспечить его качество при максимально возможном снижении затрат на изготовление.

Обеспечение качества, технологичности и экономичности изготовления деталей изделий в данной работе предлагается осуществить за счет совершенствования технологической подготовки производства и технологического контроля рабочих чертежей изделий. Технологическая подготовка должна начинаться на более ранней стадии — этапе конструкторской проработки, при разработке рабочих чертежей изделий и технологическом их контроле, когда еще без лишних материальных и временных затрат можно проводить коррек.

• тирование конструкторской документации для обеспечения ее технологичности. Уже на этом этапе должны создаваться и анализироваться варианты технологических маршрутов обработки деталей изделий в виде размерно-точностных схем, чтобы технологически обеспечить качество изготовления в конкретных производственных условиях, при минимальных материалоемкости, себестоимости и трудоемкости изготовления. Это может быть достигнуто поиском в диалоговом режиме на ПЭВМ оптимального технологического маршрута, который обеспечивает качество и экономичность изготовления.

Таким образом, на основе оптимизации размерно-точностных связей на данном этапе проектирования должны решаться вопросы обеспечения технологическим процессом качества изготовления деталей изделий, экономичности и отработки на технологичность, в отличие от существующей методики, а где качество и отработка на технологичность оценивается в основном субъективно: экспертным методом, а экономичность приближенно по эмпирическим формулам или процентом снижения затрат по сравнению с предшествующим аналогом.

Полученные результаты размерных расчетов, подтверждающие технологическую обеспеченность технических условий на изготовление, технологичность и экономичность должны быть основой на следующих этапах технологической подготовки при разработке чертежа заготовки и операционной технологии.

В данной работе предложена методика комплексного анализа конст-рукторско-технологической документации, где вопросы выбора варианта технологического процесса из нескольких, обеспечивающего технические условия на изготовление и его экономическое обоснование рассматриваются как единое целое и выполняются одновременно по этапам проектирования технологии, обосновываются расчетом на основе данных анализа и оптимизации размерно-точностных связей с автоматизацией расчета и сравнения технико-экономических критериев оптимальности.

В первой главе по литературным источникам изучены технико-экономические принципы проектирования технологических процессов крупносерийного и массового производства. Рассмотрены основные положения построения технологических маршрутов механической обработки, вопросы оптимизации технологических процессов и выбор технико-экономических критериев оптимальности. Изучена отработка на технологичность и техноло— гический контроль конструкторской документации на передовом предприятии отрасли.

Во второй главе рассмотрены вопросы совершенствования проектирования технологических процессов механической отработки крупносерийного и массового производства. На основе анализа проектных вариантов технологических процессов, разработанных на передовом предприятии отрасли по существующей методике, показаны преимущества их проектирования на основе построения размерных схем. На конкретном примере показаны практические основы методики проектирования вариантов технологических процессов с построением размерных схем и их анализа, приемы оптимизации размерно-точностных связей и выбор варианта технологического процесса на этапе разработки технологического маршрута, обеспечивающего качество изготовления и экономичность путем сравнения таких критериев, как число операций и переходов, сумма операционных припусков по обрабатываемым поверхностям, объем снимаемой стружки, сумма погрешностей обработки. Даются рекомендации расположения деталей на главном виде чертежа относительно координат и выполнения технологичной сетки размеров на рабочих чертежах деталей.

В третьей главе приводятся результаты исследования по определению величин операционных допусков и припусков при создании оптимальных технологических процессов крупносерийного и массового производства. Учет технологических факторов, влияющих на точность механической обработки и анализ методов расчета операционных допусков и припусков позволил выбрать математические зависимости, удобные для создания информационной базы и автоматизации расчета величин допусков и припусков с учетом всех их составляющих, в диалоговом режиме на ПЭВМ, при анализе конкретной операционной наладки.

В четвертой главе рассмотрены вопросы автоматизации технико-экономических расчетов при проектировании технологических процессов. В. основу алгоритма технико-экономических расчетов положены принципы поэтапного выбора оптимального варианта технологического процесса в диалоговом режиме на ПЭВМ. Это позволяет обеспечить оперативность принимаемых решений, учесть большой опыт, знания, интуицию квалифицированных специалистов (технологов, нормировщиков, экономистов).

Алгоритмом предусмотрено выполнение расчетов на следующих этапах проектирования технологических процессов: выбор оптимального способа получения заготовкитехнико-экономический анализ качества конструк-торско-технологической документациитехнико-нормировочные расчетырасчеты по организации производственного процессаэкономическое обоснование выбора варианта технологического процесса. Для каждого этапа расчеты оформлены в отдельную задачу, а весь комплекс расчетов — в подсистему «Технико-экономические расчеты при проектировании технологических процессов». Каждая задача может работать локально и в подсистеме, т. е. она имеет свой вход и выход, определение направления решения после ее завершения, возможность формирования промежуточных выходных файлов информации. При работе их в подсистеме предусмотрены логический переход от одной задачи к другой, а также возможность выхода любой задачи из подсистемы с оформлением результатов расчета в промежуточные файлы информации и машинограммы с выходными документами.

Разработанная подсистема «Технико-экономический анализ качества конструкторско-технологической документации» позволяет перейти от субъективной экспертной оценки качества разработанной конструкторско-технологической документации к контролю ее на основе анализа размерно-точностных связей и размерных расчетов.

Предложенные алгоритмы и программы для расчетов операционных допусков и припусков позволяют автоматизировать расчет с учетом всех их составляющих по строго определенным правилам, в диалоговом режиме на ПЭВМ при анализе конкретной операционной наладки. Это дает возможность выявить и учесть величины всех составляющих допусков и припусков, проектировать оптимальные операции и технологические процессы при обеспечении качества изготовления деталей изделий.

Расширенный банк данных технологического и экономического характера информационной базы «Технолог» позволил на этапе создания маршрутов отработки и операционной технологии автоматизировать оптимизационные точностные и технико-экономические расчеты. Это дает возможность значительно сократить время на поиск необходимой информации, использовать рациональные типовые технологические решения, хранящиеся в банке данных, повысить точность и достоверность технологических расчетов, дает возможность использования результатов расчета в подсистемах АСУП, АСТПП, АСПР и др. при определении технических и экономических показателей производства.

Предложенная модель технико-экономической оценки вариантов технологических процессов при автоматизации расчетов, позволяет определить затраты на отработку при изменении размерно-точностных параметров процесса, т. е. выбрать из нескольких оптимальный вариант технологии, стабильно обеспечивающий качество изготовления при наименьших затратах.

Разработанные алгоритмы и комплекс программ для формирования исходной информации о размерных связях с чертежей деталей, заготовок и технологических эскизов дают возможность автоматизировать трудоемкий ручной процесс кодирования обрабатываемых поверхностей при составлении и записи списка размерных связей по всем координатным направлениям, что является дальнейшим развитием технологических размерных расчетов.

Предложенные программные средства для анализа результатов расчета позволяют в автоматическом режиме дать сведения о выполнении технологией замыкающих конструкторских размеров, о расчетах величин операционных допусков и припусков, дают рекомендации по совершенствованию технологического процесса для обеспечения технических условий на изготовление.

Пятая глава посвящена комплексному технико-экономическому анализу конструкторско-технологической документации изделий промышленных предприятий. На контрольном примере изготовления корпуса подшипника КП-1 опробирована методика определения экономичности вариантов его изготовления, полученных в результате анализа размерно-точностных связей. Более технологичная простановка размеров по операциям технологии, уточненные операционные размеры, допуски и припуски позволили предложить четыре варианта. На основе алгоритма задачи «Экономическое обоснование выбора варианта технологического процесса» по разработанной программе были рассчитаны критерии оптимизации. Их расчет и сравнение проводились в два этапа. Сначала была проведена предварительная оценка вариантов технологии по критерию объем снимаемой стружки, который рассчитывался на основании изменения величин размеров обрабатываемых поверхностей. Далее в диалоговом режиме на ПЭВМ по программе проводился расчет, сравнение и анализ технико-экономических показателей металлоемкости, трудоемкости, себестоимости и приведенных затрат. Это позволило из четырех вариантов выбрать оптимальный, обеспечивающий качество изготовления и наименьшие металлоемкость и затраты на изготовление.

Комплексный анализ конструкторско-технологической документации деталей картера мотоцикла Иж-Планета-5 позволил для обеспечения качества предложить более технологичную простановку размеров на чертежах деталей и оптимальные технологические маршруты их обработки. Это позволило сократить трудоемкость обработки примерно на 20% при обеспечении качества изготовления.

Комплексный анализ конструкторско-технологической документации на высоконагруженный шариковый подшипник 180 306, используемых в автомобилях «Жигули», «Москвич», «Иж», «Камаз» позволил откорректировать технические требования на изготовление в рабочих чертежах, с целью повышения качества подшипников, уменьшить операционные припуски на шлифовальные операции, расширить допуск на неблагополучной по браку тор-цешлифовальной операции в 3 раза. Все это дало возможность уменьшить трудоемкость изготовления подшипников на 4,1% и снизить расход шлифовальных кругов на 17,9%.

Результаты комплексного анализа технической документации на подшипник 180 306 внедрены на Ижевском подшипниковом заводе, что подтверждено соответствующим актом.

Основные выводы и результаты диссертационной работы.

Размерный анализ многих технологических процессов деталей изделий машиностроения, изготовляемых на предприятиях в условиях крупносерийного и массового производства, спроектированных по методике, регламентируемой стандартами ЕСТПП, показал, что большинство из них имеют недостатки в виде некорректно назначенных величин операционных допусков и припусков. Это приводит к тому, что часть технологических операций имеет недостаточной величины припуски, что не позволяет получить шероховатость обрабатываемых поверхностей надлежащего качества на настроенных станках! На других же операциях приходится снимать значительный припуск, что ведет к дополнительным затратам.

Простановка размеров на сборочных чертежах многих изделий и их узлов, чертежах деталей, заготовок и операционных эскизах такова, что образуются длинные технологические цепи и, как следствие, увеличение погрешностей обработки. Это вынуждает вводить дополнительные пригоночные операции при сборке или механическую обработку узлов в сборе для обеспечения качества изделий.

1. Обеспечение качества, технологичности и экономичности изготовления деталей изделий может быть осуществлено за счет совмещения технологического контроля рабочей конструкторской документации с началом технологической подготовки производства, с создания нескольких вариантов технологических процессов в виде размерно-точностных схем. В результате их анализа уже на этом этапе, с точки зрения обеспечения качества изготовления, технологичности и экономичности, намечается оптимальный вариант технологии. В отличие от существующей методики технологического контроля конструкторской документации, регламентируемой стандартом ЕСКД, отработку на технологичность предлагается подтверждать размерно-точностными расчетами технологической обеспеченности выполнения технологическим процессов технических условий на изготовление.

Оптимальный вариант обработки, представленный распечаткой расчетов размерно-точностных связей чертежа детали заготовки и технологических операционных эскизов вместе с чертежом детали должен являться в дальнейшем основой для проектирования чертежа заготовки и разработки операционной технологии.

2. Предложена методика технико-экономической оценки технологических процессов для выбора оптимального варианта при анализе размерно-точностных схем обработки. Оптимальный вариант обработки определяется по критериям: сумма операций и переходовчисло звеньев в размерной цепи на замыкающий размер — припусксумма операционных припусковсумма допусков операционных размеров, образующих цепь на замыкающий конструкторский размер. Экономические показателитрудоемкость и себестоимость обработки определяются по нормативам минутного съема материала, удельной трудоемкости и удельным затратам на обработку, при изменении размеров обрабатываемых поверхностей.

3. Разработана информационная база «Технолог», включающая технологические и экономические данные, необходимые для выбора оптимальных технологических процессов крупносерийного и массового производства, отличающаяся тем, что включает данные для расчета погрешностей установок и закреплений заготовок, что позволяет автоматизировать расчет величин операционных допусков при анализе конкретной технологической наладки. Данные минутного съема металла в зависимости от подачи и скорости резания, удельная трудоемкость при съеме 100 см³ стружки и удельные затраты на обработку дают возможность определить трудоемкость и себестоимость на ранних стадиях проектирования технологических процессов, при анализе размерно-точностных схем обработки.

4. Алгоритмы и комплекс программ, предназначенные для формирования исходной информации о размерных связях с чертежей деталей, заготовок и технологических эскизов, позволяют автоматизировать трудоемкий ручной процесс кодирования обрабатываемых поверхностей при составлении и записи списка размерных связей одновременно по всем координатным направлениям, что является дальнейшим развитием автоматизации технологических размерных расчетов.

Методика выбора оптимальных технологических процессов на основе анализа конструкторско-технологических размерно-точностных связей при автоматизированном сравнении технико-экономических критериев оптимальности опробированы при комплексном анализе чертежей и технологических процессов изделий предприятий Западного Урала. Так, анализ вариантов технологических процессов изготовления детали — корпуса подшипника КП-1 (контрольный пример) позволил выбрать из четырех один по критериям оптимальности — приведенные затраты и материалоемкость, при этом достигнуто снижение трудоемкости и себестоимости изготовления на 28% и 22% соответственно по сравнению с базовым вариантом.

ЬЦмплексный анализ рабочих чертежей и технологических процессов на детали и сборку картера мотоцикла Иж П-5 позволил осуществить более технологичную простановку межосевых координатных размеров в рабочих чертежах Иж П1−209−2, Иж П4−1-6 и Иж П1−213−3 (были совмещены базы конструкторские, технологические и измерительные), предложить более рациональный маршрут обработки, что позволило сократить три операции на деталях картера и одну из четырех операций расточки основных базовых отверстий в сборе. Это дало возможность уменьшить трудоемкость изготовления деталей картера мотоцикла Иж П-5 примерно на 20%.

Комплексный анализ конструкторско-технологической документации на высоконагруженный шариковый подшипник 180 306, используемый в автомобилях «Жигули», «Москвич», «Иж», «Камаз» позволил откорректировать технические требования на изготовление в рабочих чертежах, с целью повышения качества подшипников, уменьшить операционные припуски на шлифовальные операции после термической обработки, расширить допуск на неблагополучной по браку тоцешлифовальной операции в 3 раза. Все это позволило уменьшить трудоемкость изготовления подшипников на 4,1% и снизить расход шлифовальных кругов на 17,9%.

Результаты комплексного анализа технической документации на подшипник 180 306 внедрены на Ижевском подшипниковом заводе, что подтверждено соответствующим актом.

Таким образом, комплексный технико-экономический анализ конст-рукторско-технологической документации с использованием методик определения оптимального варианта технологического процесса на основе автоматизированного расчета и сравнения экономических критериев оптимальности, определенных по результатам анализа вариантов конструкторско-технологических размерно-точностных связей, технологичной простановки размеров, размерного анализа, вероятностно-статистического анализа точности выполнения технологических операций, определения экономичности вариантов технологических процессов по этапам их проектирования позволяет в случае их использования на предприятиях экономить большие средства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Сравнительно низкое качество многих изделий машиностроительной промышленности России по сравнению с подобными изделиями иностранных фирм, требуют переосмысления всех этапов технической подготовки изделий к производству.

В мировой практике известно, что в первую очередь технология и ее соблюдение при производстве изделий определяли и будут определять высокое их качество.

Анализ научной’литературы по вопросам проектирования технологических процессов в машиностроении показал, что в России наметился серьезный разрыв между высоким уровнем теоретических исследований в области технологических разработок и практическим использованием их результатов. Так, разработанные ранее методы расчета технологических размерных цепей и размерного анализа технологических процессов по методикам И. А. Иващенко, И. С. Солонина, В. В. Матвеева практически не реализованы на многих российских предприятиях, производящих продукцию в условиях крупносерийного и массового производства.

Анализ государственных стандартов, регламентирующих конструкторскую и технологическую подготовку изделий машиностроения к производству позволил сделать вывод о том, что выполнить качественную отработку на технологичность конкретного изделия по рекомендуемым в них общим правилам очень сложно. Перечень этапов технологического контроля конструкторской документации, рекомендованных в стандартах без их содержания, не позволяет провести их качественно.

Анализ отработки на технологичность вновь спроектированных и изготовляемых изделий на передовом предприятии отрасли показал, что имеются большие затруднения при технологическом контроле их конструкторской документации, т.к. данный вопрос и на сегодня методически до конца не проработан.

На этапе конструкторской разработки отработка на технологичность поверхностная, основная тяжесть ее ложится на стадию технологической подготовки, на что отводится ограниченное время, за которое технологи успевают разработать и оформить только один вариант технологии. Такое положение приводит к низкому качеству технологических решений и поэтому окончательная отработка на технологичность изделий осуществляется на последней стадии — при освоении изделий в цехе, когда уже изготовлена технологическая оснастка. Любое изменение конструкторско-технологической документации на данном этапе приводит к дополнительным затратам, связанным с ее корректированием, а во многих случаях и с проектированием новой технологической оснастки и ее изготовлением уже в аварийном порядке. По этой причине многие высококвалифицированные специалисты предприятий, конструкторы и технологи — творцы новой техники и прогрессивных технологий, отвлекаются от основной работы на выполнение различных изменений, корректировки, заняты оформлением извещений и проектированием дополнительной технологической оснастки. Все это сдерживает научно-технический прогресс, отрицательно сказывается на сроках, затратах при освоении и изготовлении, на качестве изделий.

Обеспечение качества, технологичности и экономичности изготовления деталей изделий в данной работе предлагается осуществить за счет совершенствования технологической подготовки производства путем разделения ее на два этапа. Первый из них проводится на более ранней стадии — этапе конструкторской проработки, при разработке рабочих чертежей изделий и технологическом их контроле, когда еще без лишних материальных и временных затрат можно проводить корректирование конструкторской документации для обеспечения технологичности и технологичной простановки размеров. Уже на этом этапе должны создаваться и анализироваться варианты технологических маршрутов обработки деталей изделий в виде размерно-точностных схем, чтобы технологически обеспечить их качество изготовления в конкретных производственных условиях при минимальных материалоемкости, себестоимости и трудоемкости изготовления. Это достигается поиском в диалоговом режиме на ПЭВМ оптимального технологического маршрута, который обеспечивает качество и экономичность изготовления путем сравнения таких критериев, как число операций и переходов, величин общего припуска по обрабатываемым поверхностям, общей суммы погрешностей обработки на замыкающий конструкторский размер и т. п. Таким образом, на основе оптимизации размерно-точностных связей на данном этапе проектирования решаются вопросы отработки на технологичность в отличие от существующей методики, где качество отработки на технологичность оценивается в основном субъективно: экспертным методом, а экономичность приближенно по эмпирическим формулам или процентом снижения затрат по сравнению с предшествующим аналогом.

Полученные результаты размерных расчетов, подтверждающие технологическую обеспеченность технических условий на изготовление, технологичность и экономичность служат на втором этапе технологической подготовки основой для разработки чертежа заготовки и операционной технологии.

Оптимальность технологического маршрута обработки во многим определяется размерной сеткой чертежа детали. Анализ работ Пузановой В. П., Брук С. И., Маталина А. А., Иващенко И. А. позволили установить связь между выбранной схемой простановки размеров на чертежах деталей, технологическим маршрутом обработки и погрешностью изготовления. Это позволило сформулировать правила простановки размеров на чертежах деталей. Предложенные система и правила простановки размеров, расположение детали на основном виде рабочего чертежа способствуют прямому выполнению размеров без пересчетов, получению наикратчайших сборочных цепей и минимальных погрешностей механической обработки и сборки, определяющих экономичность изготовления изделий.

Создание конкурентоспособных изделий в условиях крупносерийного и массойого производства требует больших капитальных затрат на высокопроизводительное дорогостоящее оборудование и технологическую оснастку, автоматические средства контроля и транспортирования. Поэтому технологическое проектирование для этих условий отличается многовариантностью проработки с обязательным технико-экономическим обоснованием. Это очень трудоемкая расчетная работа, не выполняется в полной мере на промышленных предприятиях в очень сжатые сроки, отводимые на освоение изделий. Изучение работ Пузановой В. П., Матвеева В. В., Иващенко И. А., Бар-ташева А.В., Маталина А. А., Фридлендера И. Г., Великанова В. М. показало, что, как правило, обеспечение технологией экономичности и технических требований на изготовление рассматриваются отдельно. Следует отметить работу А. П. Соколовского (1955 г.), где было предложено увязать эти два вопроса через жесткость технологической системы, но предложенный способ не нашел дальнейшего развития.

Решение этих вопросов в настоящее время стало возможным благодаря использованию ПЭВМ в технологическом проектировании.

В данной работе предложена методика комплексного анализа конст-рукторско-технологической документации, где вопросы выбора варианта технологического процесса из нескольких, обеспечивающего технические условия на изготовление и его экономическое обоснование по этапам проектирования технологии рассматриваются одновременно, т. е. они обосновываются расчетами на основе данных анализа и оптимизации размерно-точностйых связей с автоматизацией расчета и сравнения технико-экономических критериев оптимальности. На первоначальном этапе проектирования, при создании размерно-точностных схем маршрутов обработки, сравнения вариантов производится по таким критериям, как сумма операций и переходов, сумма погрешностей обработки на замыкающий конструкторский размер и технологический припуск, объем снимаемой стружки и т. п. На основе минутного объем снимаемой стружки, рассчитываемого по изменению размеров и точности обрабатываемых поверхностей, определяются экономические показатели — трудоемкость, себестоимость, материалоемкость. Определение экономических показателей на ранних стадиях проектирования очень важно, т.к. позволяет с наименьшими затратами выявить оптимальный вариант технологии, обеспечивающий технические требования на изготовление.

На этапе создания операционной технологии, когда уже уточнены оборудование и технологическая оснастка, определены режимы обработки, рассчитаны нормы штучного времени, уточнена сумма капитальных вложений (если используются новое оборудование и оснастка), выполнены размерные расчеты в режиме проверочной задачи, может быть проведена полная экономическая ее оценка. Полная экономическая оценка осуществляется на основе расчета и сравнения частных показателей экономического эффекта — трудоемкости и себестоимости продукции, материалоемкости, энергоемкости, потребности в оборудовании и площадях. Эти показатели являются экономическими, т.к. они в конечном счете выражают изменения (экономию и перерасход) части общего труда, получаемой в случае применения лучших способов обработки. Любой из этих показателей может быть критерием выбора. На основе частных показателей экономического эффекта рассчитываются общие: издержки предприятия, капитальные вложения в средства предприятия, приведенные хозрасчетные затраты.

Решение вышепоставленных вопросов потребовало разработки алгоритмов и соответствующего программного обеспечения для выбора оптимального варианта технологии. В основу всего положен принцип поэтапного выбора варианта технологии в диалоговом режиме при анализе размерно-точностных связей. На каждом этапе проектирования может быть выбран и рассчитан свой критерий оптимальности. Это позволяет обеспечивать оперативность принимаемых решений, экономить время на расчеты, учитывать большой опыт, знания, интуицию квалифицированных специалистов (технологов, нормировщиков, экономистов, производственников и т. п.).

Созданная для этих целей информационная база «Технолог» дает возможность рассчитывать и назначать оптимальные операционные допуски и припуски, вести расчет и сравнение технико-экономических критериев оптимальности в автоматическом режиме при выборе варианта технологического процесса, удовлетворяющего технические условия на изготовление детали и его экономичность.

Преимущества предложенной методики технико-экономического обоснования варианта технологии, обеспечивающего качество изготовления и экономичность опробированы на контрольном примере сравнения вариантов технологии изготовления корпуса подшипника. Из четырех анализируемых вариантов по критериям оптимальности — приведенные затраты и материалоемкость — выбран один при снижении трудоемкости и себестоимости на 28 и 22% соответственно по сравнению с базовым вариантом.

Таким образом, использование алгоритма и программы «Технико-экономические расчеты при выборе варианта ТП» позволяет значительно уменьшить трудоемкость расчетов на этапах проектирования, обеспечить заданную их точность и достоверность, определить вариант ТП из нескольких с наилучшими технико-экономическими показателями.

Комплексный технико-экономический анализ конструкторско-технологической документации с использованием методик и правил технологичной простановки размеров, размерного анализа, вероятностно-статистического анализа точности выполнения технологических операций, технико-экономического анализа вариантов ТП по этапам их проектирования позволяет, в случае ее использования, экономить на предприятиях значительные' средства. Это показано на примере анализа конкретной конструкторско-технологической документации изделий промышленных предприятий.