Determination of the Predictive Labor Intensity of Manufacturing Parts on CNC Lathes Using the Feature Recognition

Authors

  • S. S. Kugaevskii Ural Federal University named after the first President B.N. Yeltsin
  • S. S. Ukolov Ural Federal University named after the first President B.N. Yeltsin

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2023-2-60-68

Keywords:

labor intensity forecasting, feature based technology, feature recognition

Abstract

The problem of labor intensity operational forecasting of manufacturing parts on CNC lathes is considered. As a method, the recognition of structural and technological elements (features) of a part according to its 2D model was chosen to calculate the predictive labor intensity of machining. The processing of parts of the “sleeve” type on CNC lathes is considered. The feature recognition process is implemented in the form of an applied CAD/CAM system, which is fed with an electronic 2D model and a table of parameters of the manufactured surfaces. These parameters include accuracy and surface roughness requirements, the type of thread being cut, its pitch, the coordinates of the start and end points of the thread. At the output, a running program (NC) is formed for a CNC machine, designed in the form of standard cycles. Automatic assembly of NC becomes possible due to the use of technological templates for processing typical structural elements specially developed for this purpose. Technological templates are developed for all features typical for turning operation (end, open zone, semi-open zone, closed zone, and thread). For external and internal surfaces of the part technological templates are different, because various tools and strategies for constructing trajectories are used to process them. Formalization of closed area processing is of particular difficulty. Therefore various types of closed zones (undercut, groove, groove for thread exit, and face undercut) are classified at the stage of recognition. A separate technological template for their processing has been created for each type of closed areas. To determine the complexity, a standard simulation module NC is used. The results of model adaptation to current production are obtained.

Author Biographies

S. S. Kugaevskii, Ural Federal University named after the first President B.N. Yeltsin

PhD in Engineering, Associate Professor

S. S. Ukolov, Ural Federal University named after the first President B.N. Yeltsin

PhD in Engineering

References

Всё что необходимо знать о форматах файлов САПР// САПР и графика. 2023. № 5. С. 10-15. https://sapr.ru/article/26551

Лебедев А. Металлообработка на станках с ЧПУ: как начать выпускать продукцию мирового уровня // САПР и графика. 2019. № 4. С. 64-67. https://sapr.ru/article/25846

Patrick Andre (2022) Product Manufacturing Information (PMI) in 3D models: a basis for collaborative engineering in Product Creation Process (PCP), URL: https://scs-europe.net/services/ess2002/PDF/manuf-6.pdf (дата обращения: 21.04.2023).

Зинченко Д. Особенности и преимущества системы ADEM в области создания управляющих программ для станков с ЧПУ// САПР и графика. 2017. № 7. С. 31-41. https://sapr.ru/article/25470

Зинченко Д. Прямое редактирование импортированных моделей и проектирование ЧПУ-обработки в системе ADEM // САПР и Графика. 2019. № 1. С. 22-25.

Ojal N., Giera B., Devlugt K.T. (2022) A universal method to compare parts from STEP files. Journal of Intelligent Manufacturing, 2022, vol. 33, no. 7, pp. 2167-2178. DOI: 10.1007/s10845-022-01984-3. EDN GMXXHG.

Yang Shi, Yicha Zhang, Kaishu Xia, Ramy Harik (2020) A Critical Review of Feature Recognition Techniques.Computer-Aided Design and Applications, 17(5), 2020, 861-899. DOI:10.14733/cadaps.2020.861-899

Зиннатуллин Ильдар Абузарович, Горяинов Дмитрий Сергеевич. Метод автоматизированного распознавания конструкторско-технологических элементов детали // Известия Самарского научного центра РАН. 2016. № 4-2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metod-avtomatizirovannogo-raspoznavaniya-konstruktorsko-tehnologicheskih-elementov-detali (дата обращения: 05.11.2021).

Разработка математической модели детали на основе моделей графических систем / С. Ю. Калякулин, В. В. Кузьмин, Э. В. Митин [и др.] // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 1. С. 67-76. DOI: 10.15507/2658-4123.029.201901.067-076. EDN VPFMTA.

Сафонов М. В. Распознавание геометрической информации в процессах технологического проектирования // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2017. № 5. С. 126-129. EDN ZUJSJD.

Щёкин А. В. Конструкторско-технологическая параметризация в составе комплексной АСУП. Информационные технологии = Информационные технологии. 2019. № 25(7). С. 34-54. DOI: https://doi.org/10.17587/it.25.387-396

Ахмадиев А. И., Шайхутдинов Ш. А., Кирпичников А. П. Распознавание строки перехода операционной карты и эскиза для генерации управляющей программы механической обработки // Вестник Технологического университета. 2019. Т. 22, № 3. С. 104-109. EDN PMANAW.

Щёкин А. В. Автоматизация получения параметров детали для задач конструкторско-технологической параметризации // Инженерные технологии и системы. 2019. Т. 29, № 3. С. 345-365. DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.029.201903. 345-365

Красильникова В. А., Кугультинов С. Д. Проектирование технологического процесса механической обработки деталей сложной пространственной формы на станках с ЧПУ// Journal of Advanced Research in Technical Science. 2019. № 13. С. 55-59. DOI: 10.26160/2474-5901-2019-13-55-59. EDN YWHEEP.

Zhao G., Zhang X., Zavalnyi O (2019) Extended roughing operations to ISO 14649-11 for milling T-spline surfaces.Int J Adv Manuf Technol 2019, 102, 4319-4335. https://doi.org/10.1007/s00170-019-03468-w

Janusz Pobozniaka, Sergiusz Sobieskib (2017) Extension of STEP-NC data structure to represent manufacturing process structure in CAPP system: 27th International Conference on Flexible Automation and Intelligent Manufacturing, FAIM 2017, 27-30 June 2017, Modena, Italy.

Красильникова В. А., Кугультинов С. Д. Разработка принципа определения сложности детали по распознаванию конструктивных элементов // Автоматизированное проектирование в машиностроении. 2019. № 7. С. 170-174. DOI: 10.26160/2309-8864-2019-7-170-174. EDN YIPWTE.

Маркова М. И., Дронова О. Б. Прогнозирование трудоемкости изготовления продукции машиностроения // Ползуновский альманах. 2016. № 4. С. 127-130. EDN XIKWSD.

Михалев О. Н., Янюшкин А. С. Автоматизация технологических процессов на основе нейронной сети // Автоматизация. Современные технологии. 2022. Т. 76, № 4. С. 147-152. DOI 10.36652/0869-4931-2022-76-4-147-152. EDN DIEMHO.

Юрченко В. В., Кибеко А. С. Анализ и пути совершенствования систем автоматизации нормирования производственного процесса // Universum: технические науки. 2018. № 3(48). С. 5-7. EDN YTDZXO.

Published

19.07.2023

How to Cite

Kugaevskii С. С., & Ukolov С. С. (2023). Determination of the Predictive Labor Intensity of Manufacturing Parts on CNC Lathes Using the Feature Recognition. Vestnik IzhGTU Imeni M.T. Kalashnikova, 26(2), 60–68. https://doi.org/10.22213/2413-1172-2023-2-60-68

Issue

Section

Articles