Организация современных производств из условия конкурентоспособности требует внедрения технологий, соответствующих уровню научно-технического прогресса. Тенденцией современных производств является повышение уровня автоматизации, в частности, механической обработки. Результатом повышения автоматизации процессов механической обработки заготовок является применение станков с числовым программным обеспечением, в результате часть работ из сферы непосредственного производства переносится в область его технологической подготовки. В связи с этим технологическая подготовка производства при использовании станков с ЧПУ включает в себя решение ряда новых задач, которых не было при подготовке производства на базе станков с ручным управлением. Первым шагом стал конструктивно-технологический анализ получаемых фрезерованием деталей летательного аппарата, за который был выбран перспективный многоцелевой самолет местных авиалиний LMS-901. Детали имеют различную форму и размеры, всего в конструкции самолета насчитывается 28 видов деталей, 3 из которых в ходе качественной оценки признаны нетехнологичными [1].
Несмотря на разнообразие деталей в конструкции самолета, многие из них имеют сходные признаки, позволяющие выделять их в отдельные группы [2]. Всего было выбрано три классификационных признака: габариты детали, общность геометрических форм и способ базирования. Попытка классификации деталей по большему количеству признаков, предложенными источниками [3, 4] не несли полезной информации, поскольку существенно не влияли на технологический процесс изготовления.
По результатам классификации было выделено девять групп деталей. В одну из групп вошли детали, которые не поддавались классификации, поскольку детали являлись уникальными, для остальных групп были выбраны комплексные детали. Для комплексных и уникальных деталей были разработаны маршруты обработки, проводился выбор технологических баз, была сконструирована типовая универсально-переналаживаемая и специальная станочная оснастка [5], определялось оборудование с потребным количеством программируемых осей станков из условия минимизации времени обработки [6].
В результате технологической проработки было определенно, что для изготовления номенклатуры деталей разумно использовать три типа станков с определенным количеством программируемых осей и определенным минимальным размером рабочей зоной стола. В качестве производителя фрезерных станков была выбрана фирма Haas Automation. Первым типом станков был выбран трехосевой станок Haas VF–2SS c рабочей зоной стола 914×356 мм, вторым типом станков был выбран пятиосевой UMC-500SS c рабочей зоной стола 762×406 мм, третьим типом станков был выбран пятиосевой станок VR-8 c рабочей зоной стола 1626×914 мм.
Для уникальных и комплексных деталей далее были разработаны управляющие программы в CAM-системе MasterCAM 2022 [7]. MasterCAM представляет собой набор программных приложений для автоматизированного производства на базе ПК. MasterCAM позволяет загрузить, запустить программу, редактировать ее, проверить симуляцию и сохранить созданную управляющую программу.
Зная время обработки комплексных деталей из управляющих программ, и сделав допущение, что цикл автоматической обработки деталей из одних и тех же групп в силу схожести геометрических форм, различен лишь из-за объема снимаемого материала, были рассчитаны цикли обработки оставшихся деталей.
Далее проводилось нормирование изготовления каждой детали и определение итоговых норм времени. По результатам подсчета норм времени для каждого типа станка, было определено потребное количество оборудования, загрузка оборудования и капитальные вложения в оборудование при односменном режиме работы [8, 9].
Таким образом, приведенная последовательность шагов позволяет провести оценку состава и количества необходимого оборудования и дать оценку финансовых вложений для механообрабатывающего производства на ранних этапа технологической подготовки производства.