количественная оценка сложности машиностроительных деталей

CA D/CA M /CA LS−Т Е Х Н О Л О ГИИ Annotation Part Design and Manufacturing Complexity Evaluation A mathematical model for design and manufacturing complexity evaluation with a part electronic model is proposed. The model may be applied to on-order and low-batch production. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА СЛОЖНОСТИ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ Ученые Тульского госуниверситета предложили математическую модель для оперативной оценки конструктивной и технологической сложности детали. Она может являться основой расчетного модуля для 3D САПР, что сегодня очень актуально для оценки трудоемкости изделия. В настоящее время ведется работа по реализации этой модели в САПР КОМПАС 3D. В ходе выполнения конструкторско-технологической подготовки производства постоянно возникает необходимость оперативной оценки конструктивной и технологической сложности проектируемого изделия. Такая оценка необходима для определения себестоимости процесса разработки, учета трудозатрат конструкторов, выявления уровня технологичности деталей, решения разнообразных задач планирования и распределения ресурсов. При переходе на 3D моделирование невозможно применение ранее использовавшихся критериев оценки труда конструктора (например, количество условных листов чертежей). В то же время, большая информативность 3D моделей позволяет успешно решать разнообразные оценочные задачи уже на ранних этапах подготовки производства, в том числе и предоставляя конструктору возможность оперативного определения технологической сложности проектируемой детали. Особенно эта оценка важна при вариантном типе производства, т.е. при мелкосерийном и единичном выпуске отличающихся по конструкции изделий, не позволяющем накопить достаточный объем статистической информации. Задача определения конструктивно-технологической сложности (КТС) подробно рассматривалась [Ю.С. Шарин, Р.Л. Фоминых и др.]. Однако к недостаткам данных работ следует отнести то, что, во-первых, для реальной количественной оценки КТС детали требуется наличие достаточно обширной базы данных по аналогичным деталям для построения корреляционных зависимостей, а, во-вторых, в этих работах никак не учитывается способ построения модели детали. Постановка задачи. В настоящей работе решается задача количественного определения КТС машиностроительной детали путем анализа ее трехмерной модели без привлечения статистической информации по аналогичным деталям. Анализ исходной информации 3D модели. Исходные данные для выполнения анализа КТС получены из электронной модели изделия, соответствующей требованиям ГОСТ 2.052-2006. Данная модель содержит не только полное описание трехмерной геометрической формы детали, но и такие параметры как: свойства материала, геометрические и размерные допуски, шероховатости поверхностей. Большинство современных САПР позволяют задавать указанные атрибуты непосредственно на 3D модели. При этом сама пространственная геометрическая модель создается двумя основными способами: при помощи построения дерева сложности объекта (с использованием программных продуктов КОМПАС 3D, SolidWorks, Inventor, Pro\E) и прямым моделированием (синхронная технология, реализованная в SolidEdge, NX и других продуктах Siemens PLM Software). В первом случае созданное дерево позволяет оце- 62 | Оборудование и инструмент для профессионалов | металлообработка | 3/2011 Автор статьи Д. И. Троицкий, к.т.н., доцент ТулГУ, г. Тула