БИЛЕТ № 9

1. Виды разъемных соединений. Оборудование и инструменты для нарезания резьб и их чистовой обработки.

В машиностроительном производстве применяют цилиндрические резьбы - крепежные и ходовые, а также конические резьбы.

Ходовые резьбы изготовляют с прямоугольным и трапецеидальным профилем; последние бывают однозаходные и многозаходные. Резьба может быть наружная (на наружной поверхности детали) и внутренняя (на внутренней поверхности детали).

Наружную резьбу можно изготовлять различными инструментами: резцами, гребенками, плашками, самораскрывающимися резьбонарез­ными головками, дисковыми и групповыми фрезами, шлифовальными кругами, накатным инструментом.

Для изготовления внутренней резьбы применяют: резцы, метчики, раздвижные метчики, групповые фрезы, накатные ролики.

Нарезание резьбы резцами и гребенками

Треугольную резьбу часто нарезают на токарно-винторезных стан­ках резьбовыми резцами, т. е. резцами обычного типа, за­точенными под требуемым углом (60º для метрической резьбы и 55º - для дюймовой). Получение профиля резьбы обеспечивается соответст­вующим профилем резьбового резца, который должен быть заточен очень точно, и правильной установкой резца относительно детали: резец должен быть расположен строго перпендикулярно оси станка, т.к. в противном случае резьба получится косой; кроме того, пе­редняя поверхность резца должна быть расположена на высоте цент­ров станка. При другом ее положении резьба будет нарезана с не­правильным углом.

Высокие требования, предъявляемые к заточке резцов и сохране­нию правильного профиля, привели к внедрению в производство фа­сонных резьбовых резцов - призматических и круглых (дисковых) (рис.).

Круглый резец.

Некоторые заводы приме­няют многорезцовые резьбовые головки. Трехрезцовая головка состоит из корпуса, к которому болтом при­крепляется трехрезцовая пластина. По мере затупления одного из резцов пластина перезакрепляет­ся так, чтобы в работе был новый, незатупившийся резец. Для этой цели в корпусе имеется штифт, по которому пластина фиксируется своими тремя точно расположенными цилиндрическими отверстиями. Применение многорезцовых головок наиболее целе­сообразно в условиях серийного производства.

При нарезании резьбы одним резцом режущая кромка его вслед­ствие быстрого притупления теряет форму, поэтому рекомендуется черновые ходы производить одним резцом с менее точным профилем, а чистовые ходы - чистовым резцом.

Применяют также нарезание резьбы за один проход, используя одновременно три резца, оснащенных твердым сплавом и в совокуп­ности (рис.) напоминающих гребенку; черновой резец 1 имеет угол профиля 70º, получистовой резец 2 - 65º и чистовой резец 3 - 59º.

Три резца для одновременного нарезания резьбы за один ход.

Нарезание резьбы резцом производится за много ходов в зависимости от требуемой точности, диаметра резьбы и твердости материала нарезаемой детали.

Нарезание прямоугольной и трапецеидальной резьб является более сложной работой в сравнении с нарезанием треугольных резьб.

Резьбы прямоугольного и трапецеидального профиля изготов­ляют как однозаходными, так и многозаходными.

Для повышения производительности труда при нарезании трапеце­идальных резьб с крупным шагом применяют державку с двумя рез­цами (рис) - прорезным 1 и профильным 2, установленными один от другого на расстоянии, равном шагу нарезаемой резьбы.

1 2

Применение для нарезания резьбы гребенок сокращает время нарезания и, таким образом, увеличивает производительность резьбо­нарезания. При нарезании резьбы гребенкой работа резания распреде­ляется между несколькими зубьями; для этой цели концы зубьев стачиваются от одного края гребенки к другому, так что глубина реза­ния постепенно увеличивается. Особенно целесообразно и экономично применять гребенки при изготовлении больших партий одинаковых деталей. Гребенки нельзя применять при нарезании деталей, у которых резьба доходит до выступа или буртика, так как часть резьбы, нахо­дящаяся ближе к буртику, не получит полного профиля. Для точных резьб гребенки не применяются, так как они не могут дать высокой точности. Их можно использовать только для предварительного наре­зания.

Гребенки бывают плоские, тангенциальные и дисковые с кольце­выми и винтовыми канавками. Плоские гребенки применяются для нарезания треугольной резьбы с малым углом подъема. Тангенциаль­ные - для нарезания треугольной резьбы с большим углом подъема; они снабжены резьбой, обратной по отношению к резьбе обрабатывае­мой детали; если эта деталь должна иметь левую резьбу, то резьба гребенки - правая, и наоборот.

Круглые (дисковые) гребенки, так же как и круглые (дисковые) резцы, имеют то преимущество, что они затачиваются только по перед­ней поверхности, допускают большое число переточек и, значит, имеют большой срок службы; благодаря этому они удобны в эксплуа­тации.

Нарезание многозаходных резьб.

Нарезание многозаходной резьбы любого профиля начинают так, как если бы требовалось нарезать однозаходную резьбу с шагом, рав­ным длине хода.

Нарезав одну винтовую канавку на полный профиль, отводят ре­зец обратно (на себя) и, дав ходовому винту обратный ход, возвращают суппорт в начальное положение. После этого при неподвижном ходо­вом винте, а следовательно, и неподвижном резце поворачивают деталь на такую часть окружности, сколько заходов имеет резьба, т. е. при двухзаходной - на половину оборота, при трехзаходной - на треть оборота и т. д.

Нарезание резьбы вращающимися резцами (вихревым методом)

Нарезание наружной резьбы так называемым вихревым методом осуществляется следующим образом.

Деталь, на которой должна быть нарезана резьба, закрепляется в центрах токарно-винторезного станка или в патроне. В процессе работы она медленно вращается. В специальной головке, установлен­ной на суппорте станка (рис. 108, а), закрепляется резец с пластинкой твердого сплава. Головка, вращающаяся от специального привода, расположена эксцентрично относительно оси нарезаемой детали. Та­ким образом, при вращении головки резец, закрепленный в ней, опи­сывает окружность, диаметр которой больше диаметра детали. Перио­дически (один раз за каждый оборот головки) резец соприкасается с нарезаемой деталью по дуге и за каждый оборот головки прорезает на детали серповидную канавку, имеющую профиль резьбы.

За каждый оборот вращающейся детали, при перемещении вращаю­щейся головки вдоль оси детали на величину шага резьбы, на детали будет образовываться один виток резьбы. При нарезании резьбы го­ловку повертывают относительно оси детали на величину угла подъема винтовой линии резьбы.

При нарезании внутренней резьбы деталь закрепляется в патроне станка, резец - в оправке головки, которая устанавливается на суп­порте станка (рис.).

Нарезать резьбу вихревым методом можно на токарно - винторезных, резьбонарезных и резьбофрезерных станках при помощи специ­альных устройств.

Схема нарезания внутренней резьбы.

Нарезание резьбы плашками и самораскрывающимися резьбонарезными головками

Основной недостаток всех типов плашек - это необходимость свинчивания их по окончании нарезания, что вызывает значительную затрату времени и снижает производительность, а также ухудшает качество резьбы.

Нарезание резьбы самораскрывающимися резьбонарезными голов­ками (рис. б), применяемыми на автоматах, револьверных и болторезных станках, значительно производительнее (в 3-4 раза), чем нарезание плашками (рис. а), т.к. благодаря автомати­ческому раскрыванию обратного свинчивания их не требуется.

а) б)

Резьбонарезные головки нормализованной конструкции изготов­ляются серийным порядком с тангенциальным и радиальным располо­жением плашек, а также с круглыми плашками.

Фрезерование резьбы

Фрезерование наружной и внутренней резьбы широко применяется в производстве; оно осуществляется двумя способами: 1) дисковой фрезой, 2) групповой фрезой.

Первый способ - фрезерование дисковой фрезой - применяется при, нарезании резьб с большим шагом и крупным профилем. Нареза­ние дисковой фрезой производится за один проход и для очень крупных резьб - за два или три прохода. Профиль фрезы соответствует профи­лю резьбы; ось фрезы располагается по отношению к оси детали под углом α, равным углу наклона резьбы (рис. а). Дисковые фрезы применяются симметричные (рис. б) и несимметричные (рис. в) в зависимости от конструкции станка. При нарезании резьбы фреза вращается и имеет поступательное движение вдоль оси детали, причем перемещение за один оборот детали должно точно соответство­вать шагу резьбы. Вращение детали происходит медленно в соответст­вии с подачей.

а) б) в)

Второй способ - фрезерование групповой фрезой - применяется для получения коротких резьб с мелким шагом (рис. а - фрезе­рование наружной резьбы, рис. б - фрезерование внутренней резьбы).

а) б)

Групповая фреза (называется иногда гребенчатой) представ­ляет собой как бы группу дисковых фрез, собранных на одну оправку (отсюда название «групповая фреза»). Длина фрезы обычно принима­ется на 2-5 мм больше длины фрезеруемой резьбы. Групповая фреза для нарезания резьбы устанавливается параллельно оси детали, а не под углом, как дисковая фреза. (Резьбу с большим наклоном группо­вой фрезой нарезать нельзя.) Предварительно производят врезание фрезы на глубину резьбы. Во время полного оборота детали группо­вая фреза перемещается на величину шага резьбы. Фрезерование резь­бы происходит за 1,2 оборота детали; 0,2 оборота детали необходимо для врезания фрезы на глубину резьбы и перекрытия места врезания.

Нарезание внутренней резьбы метчиками.

Внутреннюю резьбу часто нарезают метчиками. Метчики бывают ручные и машинные. Ручные метчики применяются обычно комплек­том из двух или трех штук. Машинные метчики применяются для ра­боты главным образом на свер­лильных станках. Машинные метчики бывают цельные, пря­мые, с вставными ножами и га­ечные.

Для нарезания резьбы в от­верстиях малых и средних ди­аметров применяют метчики цельные и гаечные, для наре­зания в отверстиях больших диаметров (до 300 мм) - цель­ные метчики со вставными но­жами или резьбонарезные го­ловки с раздвижными плашка­ми.

Для нарезания гаек в спе­циализированном производстве крепежных деталей или при из­готовлении большого количест­ва гаек в серийном производ­стве применяются специальные станки для нарезания гаек при помощи изогнутого метчика. Такой станок (рис.) име­ет подшипник, в котором зак­реплен пустотелый шпиндель с изогнутой трубкой; в этой труб­ке расположен изогнутый мет­чик. До начала работы трубка заполняется гайками. Гайки после нарезания резьбы пе­ремещаются автоматически сквозь трубку и падают в ящик. Изогнутая форма мет­чика препятствует выпадению его из шпинделя.

Шлифование резьбы.

Абразивные круги для шлифования.

Шлифование однониточным кругом 1 (рис. а) осуществляется при продольном перемещении детали 2. Однониточные круги правят одним или двумя алмазами при помощи специального приспособления (рис. б: 1- шлифо­вальный круг, 2 - державка с алмазом).

а) б)

Шлифуют резьбу главным образом на специальных резьбошлифо­вальных станках. При небольших размерах производства можно шли­фовать наружную и внутреннюю резьбу на токарно-винторезных станках, обладающих достаточной точностью, при помощи специаль­ных приспособлений.

При шлифовании резьб точность обработки обычно выражается допуском по среднему диаметру в мм, по шагу резьбы (на длине 25 ММ) в мм и по половине угла профиля в мин.

Бесцентровое шлифование резьбы применяется преимущественно

в массовом производстве при наличии многониточных кругов. Этим методом можно шлифовать только наружную резьбу. Для этих целей применяются станки, имеющие схемы обычных бесцентрово-шлифовальных станков, снабжаемые многониточными кругами с кольцевыми канавками, имеющими профиль шлифуемой резьбы. Круги имеют конусную заборную часть, что позволяет шлифовать деталь по наруж­ному диаметру при наличии припуска, а образование профиля резьбы происходит постепенно по мере перемещения детали.

Деталь опирается на нож, точно установленный под углом подъема винтовой линии резьбы. Ось ведущего круга наклонена в вертикаль­ной плоскости в ту же сторону, что и нож, но на угол, вдвое больший, благодаря чему заготовка помимо вращения осуществляет также осе­вую подачу на один шаг за один оборот. Вращение заготовки в несколь­ко раз медленнее, чем при круглом шлифовании.

При шлифовании резьбы на деталях, имеющих головку или буртик, препятствующие сквозной осевой подаче, образование резьбы осущест­вляется за 1,2-1,5 оборота заготовки. В этом случае резьба шлифу­ется сразу по всей длине с предварительным врезанием шлифовального круга на глубину профиля.

Накатывание резьбы

Резьбу можно накатывать двумя способами: 1) плоскими накат­ными плашками и 2) накатными роликами (иногда их называют круг­лыми плашками). На рис. показана схема накатывания резьбы плоскими плаш­ками. Плашка 1 неподвижна, а подвижная плашка 2 установлена на ползуне, совершающем пря­молинейное возвратно-посту­пательное движение; 3 - де­таль в положении до нака­тывания; 4 - деталь в поло­жении после накатыва­ния.

Накатывание резьбы осуществляется при помощи давления, а не резания металла. При этом методе волокна материала не разрезаются, а деформируются пластически под воздействием резьбонакатных пла­шек или роликов, выступы которых вдавливаются в обрабатываемый металл. Полученная таким методом резьба имеет ровную, чистую и уплотненную поверхность.

Накатывается резьба в холодном состоянии. Материал изделия влияет весьма сильно на качество резьбы: высокое качество резьбы получается на изделиях из пластичного материала; на твердом материале резьба, особенности крупная, накатывается на мощных станках с большими нагрузками.

Рабочая поверхность пла­шек имеет прямолинейную резьбу (развертку резьбы винта) с профилем и углом подъема, соответствующими профилю и углу подъема накатываемой резьбы. Помещенная между плашками цилиндрическая заготовка в результате перемещения под­вижной плашки 2 переходит из первоначального положения 3 в конеч­ное 4 и при этом вследствие деформации металла приобретает резьбо­вую поверхность. Неподвижная плашка 1 имеет заборную часть, захва­тывающую заготовку и формирующую профиль резьбы, калибрующую часть и сбег, обеспечивающий плавный выход заготовки из плашек. Подвижная плашка обычно изготовляется без заборной части.

Плоскими плашками большей частью накатывают болты, винты и реже шурупы.

Резьбонакатные автоматы, работающие плоскими плашками, вы­пускаются нескольких типоразмеров. На этих станках можно накаты­вать резьбу диаметром от 2 до 25 мм и длиной до 125 мм. Станки име­ют автоматические загрузочные устройства и обладают высокой произ­водительностью.

В практике широкое распространение получило накатывание резьбы роликами (круглыми плашками) с радиальной, продольной и тангенциальной подачей.

Накатывание резьбы с радиальной подачей производится одним, двумя и тремя роликами.

Накатывание резьбы диаметром от 5 до 25 мм одним роликом (рис. а) применяется на токарных и револьверных станках и автоматах. Заготовка 1 зажимается в патроне или цанге станка, а резьбовой ролик .2 - в державке 3, устанавливаемой в суппорте 4

или в револьверной головке станка.

а)

На ролике 2 резьба направлена противоположно по сравнению с накатываемой резьбой заготовки, т. е. правая резьба накатывается роликом с левой резьбой, и наоборот. Средний диаметр ролика, число заходов и длина хода резьбы должны быть кратными тем же парамет­рам накатываемой резьбы.

Накатывание резьбы одним роликом часто вызывает изгиб заго­товки из-за односторонней радиальной силы, возникающей при нака­тывании.

Наибольшее распространение получил способ накатывания резьбы двумя роликами (рис. 6). Заготовка 1 помещается на направляю­щей планке 2, располагаемой между роликами 3. Оба ролика вращают­ся в одну сторону, причем один из роликов получает радиальную по­дачу (по стрелке А).

б) ­

Накатывание резьбы с продольной подачей осуществляется двумя, тремя и четырьмя роликами, снабженными заборными частями при постоянном межцентровом расстоянии. После предварительной осевой подачи накатывание осуществляется путем самозатягивания заготовки или головки с роликами.

Ролики применяются с винтовыми и кольцевыми витками. В пер­вом случае оси роликов и накатываемой заготовки параллельны, а во втором - наклонены под углом подъема (рис. в).

в)

Длина накаты­ваемой этим способом резьбы практически не ограничена. Накатыва­ние резьбы с продольной подачей применяется для резьб треуголь­ного, трапецеидального и даже круглого профиля диаметром до 100 мм.

Применение различных методов нарезания резьбы.

Нарезание резьбы резцом на токарно-винторезном станке применя­ется главным образом для точных и длинных винтов, при нестандарт­ном профиле резьбы, а также в других случаях, когда применение или изготовление специального инструмента встречает затруднения. При этом способе применяется более простой инструмент и достигается боль­шая точность, чем на резьбофрезерном станке.

Низкая производительность и требующаяся высокая квалификация рабочего являются недостатками нарезания резьбы на токарных станках.

На токарно-револьверных станках и автоматах резьба нарезается главным образом плашками и резьбонарезными головками при сов­мещении нарезания резьбы с обработкой других поверхностей изделий.

Фрезерование резьбы целесообразно применять при достаточно больших партиях деталей, так как этот метод более производителен, чем нарезание на токарном станке. При фрезеровании резьбы квалифи­кация рабочего может быть ниже, и он может работать на нескольких станках одновременно.

Шлифование резьбы применяется главным образом длярезьбового режущего и измерительного инструмента, так как с помощью этого метода можно получить весьма точную резьбу на закаленной поверх­ности.

Накатывание резьбы применяется в крупносерийном и массовом производстве ввиду высокой производительности этого метода получе­ния резьбы при достаточной точности ее.

Процедуры проектирования на стадии технических предложений. Поиск возможных технических решений. Анализ и выбор решений. Содержание технического предложения.

Техническое предложение (ТП) должно содержать указания и обоснования по принципиальному устройству объекта, целесообразности использования в его конструкции тех или иных технических решений, а также сравнительную оценку вариантов этих решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей. В техническом предложении должны быть приведены сведения по технико-экономической оценке принятых решений, их надежности, необходимости полной или частичной экспериментальной проверки и т.д., а также объем и стадийность разработки проекта.

Поиск технических решений – увлекательный и напряженный процесс. Чем больше идей, тем лучше (для этапа разработки ТП!). Начинать работу надо со сбора и изучения информации. Использование патентной информации при проектировании является необходимым условием. В настоящее время в большинстве КБ России (крупных и малых) поиск новых решений осуществляется методом случайного поиска, методом проб и ошибок, опираясь в основном на использование своего опыта по разработке аналогичных изделий, талант и интуицию ведущих разработчиков. В технически передовых странах разработаны и реально используются несколько десятков современных методов поиска решения проектной проблемы и поиска новых технических решений, в том числе с использованием компьютерных технологий.

Ниже приведен перечень наиболее распространенных методов проектирования:

- метод мозговой атаки;

- метод эвристических приемов;

- морфологический анализ и синтез;

- системотехнический подход;

- функционально-стоимостной анализ;

- проектирование систем человек – объект;

- поиск границ;

- кумулятивная стратегия Пейджа;

- исследование проектных ситуаций;

- исследование поведения потребителей;

- выбор шкал измерений;

- накопление и свертывание данных;

- матрица и сеть взаимодействий;

- трансформация системы;

- проектирование новых функций;

- контрольные перечни;

- ранжирование и взвешивание.

Считается, что на этапе ТП наиболее применимы первые три метода, хотя и остальные также не исключаются.

Анализ и выбор решений. При разработке ТП рассматривается, как правило, ряд вариантов структурных схем конструкции. Выполнимость возможных структурных различных схем можно проанализировать исходя из опыта, с помощью моделирования и функционального анализа, лабораторного экспериментирования и испытаний, создания макетов или сочетания указанных методов. В результате анализа выполняется отбор допустимых конструктивных решений, удовлетворяющих требованиям ТЗ по показателям качества.

Содержание ТП. В техническом предложении отражаются результаты исследований по проверке патентной чистоты выбранного варианта технического решения как в России, так и в странах, предполагаемых для экспорта.

В число обязательных документов ТП входят пояснительная записка и ведомость технического предложения. В зависимости от характера, назначения или условий производства объекта дополнительно могут быть выполнены: чертеж общего вида или габаритный чертеж, схемы, таблицы, расчеты, патентный формуляр, карта технического уровня и качества продукции.

3. Сетевое планирование и управление технической подготовкой производства.

Техническая подготовка производства - это комплекс нормативно-технических мероприятий, регламентирующих конструкторскую, технологическую подготовку производства и систему постановки продукции на производство.

Основными задачами технической подготовки производства на промышленном предприятии являются: формирование прогрессивной технической политики, направленных на создание более совершенных видов продукции и технологических процессов их изготовления; создание условий для высокопроизводительной, ритмичной и рентабельной работы предприятия; последовательное сокращение длительности технической подготовки производства, ее трудоемкости и стоимости при одновременном повышении качества всех видов работ.

Техническая подготовка производства по своему содержанию подразделяется на исследовательскую, конструкторскую (проектирование изделий) и технологическую стадии. Назначение первой стадии - проведение прикладных исследований, экспериментирование, изучение возможностей использования новых конструктивных решений, материалов, технологических процессов, прогнозирование спроса на продукцию и др.; вторая охватывает все необходимые виды работ по конструированию (разработке проекта) новых изделий, изготовлению из опытных образцов, совершенствованию выпускаемых изделий; третья стадия имеет своей задачей разработку новых и совершенствование существующих технологических процессов, технологической оснастки, средств и методов контроля качества, нормативов трудовых и материальных затрат, совершенствование организации производства в цехах и на производственных участках.

Факторы, влияющие на уровень технической подготовки:

Технические факторы - разработка и внедрение типовых и стандартных технологических процессов, использование стандартизированных и унифицированных средств технологического оснащения; внедрение прогрессивных заготовок с целью снижения трудоемкости на механическую обработку и материалоемкости продукции; автоматизация контроля за выполнением сетевых графиков проектирования и производства средств технического оснащения.

Экономические факторы - поэтапное опережающее финансирование работ технической подготовки производства; предоставление льготных кредитов; создание фонда стимулирования освоения новой техники.

Организационные факторы - развитие и углубление специализации производства; аттестация качества технологических процессов и изготовленных средств технологического оснащения, нестандартного оборудования по результатам качества опытного образца или первой промышленной партии изделий основного производства, улучшение организации вспомогательного производства; совершенствование отношений между вспомогательным и основным производством; расширение внутризаводского, межзаводского, внутриотраслевого кооперирования.

Социальные факторы - повышение квалификации исполнителей; механизация и автоматизация производственных и вспомогательных операций с целью улучшения условий труда, развитие социальной сферы; улучшение психологической атмосферы в коллективе. Техническая подготовка производства может предусматривать техническое перевооружение, реконструкцию и расширение отдельных производственных участков, а также модернизацию оборудования.

На предприятиях различают три организационные формы технической подготовки: централизованную, децентрализованную и смешанную.

Выбор формы зависит от масштаба и типа производства, характера изготовляемой продукции, частоты ее обновления и других факторов. Для крупных предприятий, объединений массового и крупносерийного производства характерна централизованная форма подготовки, при которой вся работа осуществляется в аппарате заводоуправления. С этой целью создаются отделы главного технолога, общезаводская лаборатория, отдел планирования технической подготовки производства. На некоторых предприятиях организуются два конструкторских отдела: опытно-конструкторский, занимающийся разработкой новой продукции, и серийно-конструкторский, имеющий задачей совершенствование выпускаемой продукции.

На предприятиях единичного и мелкосерийного производства применяется преимущественно децентрализованная или смешанная форма подготовки производства: при первой форме основная работа по технической подготовке ведется соответствующим бюро производственных цехов; при второй - весь объем работ распределяется между заводскими и цеховыми органами. В этом случае конструкторская подготовка чаще всего осуществляется в отделе главного конструктора, а технологическая - в цеховых бюро подготовки производства. На небольших предприятиях вся техническая подготовка сосредотачивается в едином техническом отделе.

Таким образом, процесс проведения технической подготовки производства представляет собой сложный комплекс взаимосвязанных мероприятий. Фактически это коренная перестройка производства, начиная с оборудования и заканчивая специализацией работников.

При освоении сложных объектов современной техники планирование и управление разработками выполняется при помощи методов сетевого планирования и управления (СПУ).

Методы сетевого планирования и управления (СПУ) широко и успешно применяются для оптимизации планирования и управления сложными разветвленными комплексами работ, требующими участия большого числа исполнителей и затрат ограниченных ресурсов. Для оптимизации сложных сетей, состоящих из нескольких сотен работ, вместо ручного счета следует применять типовые макеты прикладных программ по СПУ, имеющиеся в составе математического обеспечения ЭВМ.

Эти методы позволяют оптимизировать процесс создания новой продукции, как по времени, так и по стоимости. СПУ основано на графическом изображении определенного комплекса работ, отражающем их логическую последовательность, взаимосвязь и длительность, с оптимизацией разработанного графика при помощи методов прикладной математики и вычислительной техники и его использования для текущего руководства этими работами.

Модель планируемого процесса изображается в виде ориентированного графа, называемого сетевым или просто сетью. Граф состоит из работ и событий. Работой называется тот или иной процесс, а событием - момент завершения работы, в данном случае момент готовности образца, после которого должна начаться следующая работа (например, его испытание и доводка). На рисунке 1.1 изображен пример сетевого графика. События обозначены кружками, работы - стрелками. Длина стрелки графически не выражает продолжительности выполнения работы, она обозначается числом дней или недель и наносится над стрелкой. Полный путь в сетевом графике - это любая непрерывная последовательность взаимозаменяемых событий и работ, ведущая от события (0), исходного для всего графика, к завершающему, последнему событию сетевого графика(17). Кроме полных путей (а их несколько), следует различать: путь от исходного события до какого-либо промежуточного события, например (5); путь, соединяющий данное промежуточное событие (5) с завершающим (17); путь между двумя событиями, из которых ни одно не является исходным или завершающим.

Рисунок 1.1. Сетевой график

Среди этих путей особое значение имеет критический путь - последовательность работ от исходного до завершающего события, требующая наибольшего времени для их выполнения. Критический путь обозначен жирными стрелками. Продолжительность работ, лежащих на критическом пути, определяет общий цикл завершения всего комплекса работ, планируемых при помощи сетевого графика. Уменьшение длительности критического пути является основной задачей оптимизации планирования. Термин “событие” применяется в СПУ в смысле вероятного и зависимого события, наступление которого может меняться от 1 до 0. Термин “работа” и его графическое изображение в виде линии употребляются в более широком понимании как действие, требующее затрат времени, время ожидания (например, при испытаниях опытного образца) и, наконец, как логическая связь между событиями (фиктивная работа). Ожидаемое время выполнения работы t_ож выводится из сравнения трех оценок: оптимистической t_min, пессимистической t_max, вероятной tв. Оно определяется либо экспертным путем, либо берется из статистических данных по аналоговым проектам. Оптимистическая оценка предполагает наличие самых благоприятных условий для ее выполнения, а пессимистическая - самых неблагоприятных. Наиболее вероятное время берется как наиболее часто встречающееся в данной статистической совокупности:

t_ож = (t_min + 4tв + t_max)/6.

Возможность выяснить разницу между продолжительностью критического пути и продолжительностью любого другого пути позволяет вскрывать резервы времени технической подготовки, что является огромным преимуществом СПУ по сравнению с линейным графиком. Кроме того, СПУ позволяет соотносить любые промежуточные работы и события, указанные во времени с основными этапами. Так, из сетевого графика видно, что помимо работ 3-4 и 4-6 к моменту завершения события 6 требуется определить работы 3-5 (размножение и выпуск рабочих чертежей и технической документации), 5-4 (составление технического задания на проектирование технологической оснастки) , 5-6 (технологический контроль чертежей). Расчеты в СПУ значительно увеличиваются в связи с необходимостью обычных частых пересоставлений графиков, так как некоторые работы выполняются досрочно, а часть работ запаздывает. Поэтому для успешного применения СПУ необходимо расчеты производить на ЭВМ с графопостроителем. Это обеспечивает быстрое производство расчетов не только по временным параметрам, но и в денежном выражении по затратам. Для СПУ необходимо накопление большого статистического материала, требуется труд высококвалифицированных специалистов. Несмотря на это, эффективность СПУ велика, особенно для таких работ, как проектирование новых видов техники, основанных на новых научных принципах, изготовление и монтаж наиболее сложных видов технологического оборудования, капитальное строительство сложных объектов, комплексные работы, выполняемые многими предприятиями различных отраслей.

Сетевой график позволяет наиболее рационально построить ход выполнения работ, установить строгую последовательность и очередность в выполнении всех необходимых операций и действий. С помощью сетевого графика можно с достаточной точностью определить сроки свершения каждого события и, следовательно, срок достижения результатов завершающего события. Кроме того, применяя сетевой график, можно оптимизировать сроки выполнения завершающего события, выявить и определить влияние различных факторов на сокращение срока каждого мероприятия, организовать контроль, наблюдение и управление действиями отдельных исполнителей.

Сроки технической подготовки производства могут быть значительно сокращены, если механизировать и автоматизировать трудоемкие вычислительные, графические, поисковые, документационно-множительные и другие работы, характерные для большинства этапов конструкторской и технологической подготовке производства.