Введение ……………………………………………………………………………..
7
Глава 1 Аналитический обзор применения станков с ЧПУ, высокоскоростного фрезерования, автоматизированных систем технологического проектирования и методик оценки эффективности реализации технологических процессов…………………………………………
17
1.1 Постановка задачи по эффективному применению станков с программным управлением в машиностроении…………………………………………………….
17
1.2 Общие сведения о высокоскоростной обработке на станках с ЧПУ ….….
22
1.3 Аналитический обзор автоматизированных систем для подготовки технологий и программ для станков с ЧПУ ……………………………….………..
23
1.4 Обзор методик определения нормативов времени и норм выработки, оценки эффективности действующего производства, оснащенного станками с ЧПУ…....
30
1.5 Выводы по Главе 1 …….…………………………………………………............
32
Глава 2 Разработка модели и алгоритмов автоматизированного проектирования операций высокоскоростного фрезерования на станках с ЧПУ на основе решения проектных задач в системе CAD/CAM/CAPP……………………….....................................................................
33
2.1 Разработка структурной схемы и алгоритма автоматизированного проектирования операций высокоскоростного фрезерования на основе системы CAD/CAM/CAPP…......................................................................................................
33
2.2 Разработка автоматизированных проектных решения для технологического проектирования операций высокоскоростного фрезерования в САМ-системе ….
37
2.2.1 Реализация автоматизированной проектной задачи определения условий обеспечения геометрических параметров качества поверхности при послойном высокоскоростном фрезеровании ……………………..............................................
39
2.2.2 Реализация автоматизированной проектной задачи определения условий обеспечения геометрических параметров качества поверхности при высокоскоростном фрезеровании с переменным по величине припуском ………
45
2.2.3 Реализации автоматизированной проектной задачи определения условий обеспечения геометрических параметров качества поверхности при плунжерном высокоскоростном фрезерования ……………………………………
51
2.2.4 Реализации автоматизированной проектной задачи определения траектории движения инструмента при высокоскоростном фрезеровании ……...
56
2.3 Получение цифрового двойника технологического процесса высокоскоростного фрезерования на станке с ЧПУ ………………………………
60
2.4 Выводы по Главе 2 ………………………………………………..……………...
62
Глава 3 Реализация направлений концепции «Индустрия 4.0». Определение показателей эффективности действующего автоматизированного производства……………………………………………..
64
3.1. Методика расчета экономической эффективности применения операций высокоскоростного фрезерования ………………………………………………….
66
3.2 Автоматизация определения экономически обоснованных нормативов времени и норм выработки при запуске новых изделий с использованием информационных возможностей устройств числового управления (УЧПУ) оборудования …………………………………………..…………………………….
67
3.3 Автоматизация оценки результативности действующего производства по показателям общей эффективности ОЕЕ (Overall Equipment Efficiency) с использованием информационных возможностей устройств числового управления (УЧПУ) оборудования …………………………………………………
75
3.4 Выводы по Главе 3 ……………………………………………………………….
80
Глава 4 Экспериментальная проверка автоматизированного определения параметров высокоскоростного фрезерования на основе решения проектных задач…………………………………………………………………….
82
4.1 Определение параметров обработки при послойном высокоскоростном фрезеровании, обеспечивающих заданное качество поверхности ………………
82
4.2 Исследование динамики высокоскоростного фрезерования при рациональном управлении процессом обработки с переменным по величине припуском ……………………..………………………………..……………………
90
4.3 Определение геометрических параметров качества поверхности в зависимости от условий высокоскоростного плунжерного фрезерования ……….
93
4.4 Анализ эффективности применения результатов исследований при изготовлении детали «Плита» ………………………………………………............
100
4.4.1 Сравнительный анализ эффективности применения традиционного и высокоскоростного фрезерования ………………………………………………….
105
4.4.2 Сравнительный анализ эффективности применения результатов исследований при традиционном фрезеровании …………………………………..
106
4.5 Выводы по Главе 4 ……………………………………………………….............
109
Глава 5 Применение результатов исследований в технологической проектной деятельности, на производстве и при подготовке специалистов...
111
5.1. Применение результатов исследований на этапе выполнения технологических проектных работ …………………………………………............
111
5.2 Результаты эффективности при внедрении выполненных исследований на этапе обработки деталей на станках с ЧПУ………………………………………....
117
5.3 Применение результатов исследований при подготовке специалистов технологического профиля для работы в разработанной автоматизированной проектной системе …………………………………………………………………...
120
5.4 Выводы по Главе 5 …………………………….…………………………………
121
Заключение …………………………………………………………………………
123
Принятые сокращения и обозначения …………………………...........................
126
Список литературы ………………………………………………………………...
129
Приложение А Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ и программа по определению условий 2.5-координатного фрезерования на станках с ЧПУ ………………………………………………………………………
141
Приложение Б Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ и программа по определению режимов контурного фрезерования на станках с ЧПУ…………………………………………………………………………………
143
Приложение В Программа расчёта режимов плунжерного фрезерования на станках с ЧПУ в зависимости от требований к качеству обрабатываемой поверхности ……………………………………………………………………........
145
Приложение Г Программа расчёта показателей общей эффективности эксплуатации оборудования с программным управлением (Overall Equipment Effectiveness) ……………………………………………………………
146
Приложение Д Комплект технологической документации на обработку детали «Плита» высокоскоростным фрезерованием …………………………..
147
Приложение Е Фрагменты управляющих программ для обработки высокоскоростным фрезерованием детали «Плита» ………………………......
153
Приложение Ж Цифровой двойник технологического процесса высокоскоростной обработки детали «Плита» на станке с ЧПУ……………
154
Приложение З Справка об использовании результатов
диссертационного исследования от ООО «ADEM-инжиниринг»…………….
155
Приложение И Акт об использовании результатов
диссертационного исследования от АО «Компрессор»………………………...
156
Приложение К Акт об использовании результатов
диссертационного исследования от ООО «Миракс»…………………………...
157
Приложение Л Акт об использовании результатов диссертационного исследования от АО «Ярославский завод дизельной аппаратуры»…………..
158
Приложение М Справка об использовании в учебном процессе результатов диссертационной работы от ООО «ДиСиС»………………................................
159
6
Приложение Н Справка об использовании в учебном процессе результатов диссертационной работы от ФГБОУ ВО Брянский государственный университет им. ак. И. Г. Петровского…………………………………………...
160
Приложение О Справка об использовании разработанных и изданных учебных пособий в образовательных учебных заведениях …………………...
161
