priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2023-66-1-7-15pribor-25Research ArticleСПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК, ПОСВЯЩЕННЫЙ ПАМЯТИ Е. И. ЯБЛОЧНИКОВАSPECIAL ISSUE DEDICATED TO THE MEMORY OF E. I. YABLOCHNIKOVАвтоматизированная конструкторско-технологическая подготовка в условиях цифрового производстваAutomated design and technological preparation in the conditions of digital productionПомпеевК. П.PompeevK. P.

Кирилл Павлович Помпеев - канд. техн. наук, доцент; факультет систем управления и робототехники; доцент

Санкт-Петербург

Kirill P. Pompeev - PhD, Associate Professor; ITMO University, Faculty of Control Systems and Robotics; Associate Professor

St. Petersburg

kir-pom@mail.ruТимофееваО. С.TimofeevaO. S.

Ольга Сергеевна Тимофеева - канд. техн. наук; факультет систем управления и робототехники; ассистент

Санкт-Петербург

Olga S. Timofeeva - PhD; ITMO University, Faculty of Control Systems and Robotics; Assistant

St. Petersburg

olga2957869@mail.ruЯблочниковЕ. И.YablochnikovE. I.

Евгений Иванович Яблочников - канд. техн. наук, доцент  

Санкт-Петербург

Evgeny I. Yablochnikov - PhD, Associate Professor  

St. Petersburg

ВолосатоваЕ. Е.VolosatovaE. E.

Елена Евгеньевна Волосатова - бюро CAD/CAM-технологий; начальник бюро

Санкт-Петербург

Elena E. Volosatova - CAD/CAM Technologies Bureau; Head of the Bureau

St. Petersburg

ee.volosatova@gmail.comУниверситет ИТМОITMO UniversityТехприборJSC Techpribor202325112024661715Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20242024Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/25

Рассматриваются вопросы информационной интеграции конструкторской и технологической подготовки производства. Предложена методика построения 3D-моделей деталей, основанная на использовании унифицированных и типовых конструктивно-технологических элементов с учетом их структурных уровней. Применение методики облегчает возможность трансформации моделей при решении технологических задач, в том числе для построения моделей операционных заготовок, расчета технологических размеров, разработки управляющих программ для оборудования с числовым программным управлением. Предлагаемая методика наиболее эффективна при внедрении в производство многооперационных цифровых технологических процессов.  

The problems of information integration of design and technological preparation of production are considered. A technique for constructing 3D models of parts based on the use of unified and standard structural and technological elements with the account of their structural levels and directed formation of each part model, is described. Application of the proposed methodology facilitates the possibility of transforming models when solving technological problems, including for construction of operational blanks models, calculating technological dimensions, and developing control programs for equipment with numerical control. The described method is most effective when introducing multioperational digital technological processes into production.  

конструкторская подготовка производстватехнологическая подготовка производстваединое информационное пространствожизненный цикл изделияцифровая модель изделия3D-модель деталитехнологический процесс3D-модель операционной заготовкистанок с ЧПУdesign preparation of productiontechnological preparation of productionunified information spaceproduct life cycledigital model of a product3D model of a parttechnological process3D model of an operational workpieceCNC machineReferencesManzei C., Schleupner L., Heinze R. Industrie 4.0 im internationalen Kontext. Berlin: VDE Verlag, 2017. 302 s.Manzei C., Schleupner L., Heinze R. Industrie 4.0 im internationalen Kontext, Berlin, VDE VERLAG, 2017, 302 s.Помпеев К. П., Абрамян К. В., Тимофеева О. С., Яблочников Е. И. Технологическая подготовка производства деталей на станках с ЧПУ с использованием перестраиваемых 3D-моделей операционных заготовок // Металлообработка. 2020. № 4(118). С 50—59. DOI: 10.25960/mo.2020.4.50.Abramyan K.V., Pompeev K.P., Timofeeva O.S., Yablochnikov E.I. Metalloobrabotka, 2020, no. 4(118), pp. 50–59, DOI 10.25960/mo.2020.4.50. (in Russ.)ZuMin Wang, AiLing Wang, Wei Liu. PDM system study based on web // Mech. Manage. Develop. 2004. N 02. P. 72—73.ZuMin Wang, AiLing Wang, Wei Liu, Mech. Manage. Develop., 2004, no. 02, pp. 72–73.Абрамян К. В., Помпеев К. П., Тимофеева О. С., Яблочников Е. И. Применение систем моделирования при формировании инженерных компетенций в области цифрового производства // Современное машиностроение: Наука и образование: Материалы 8-й Междунар. науч.-практ. конф. СПб: Политех-пресс, 2019. С. 3—14.Abramyan K.V., Pompeev K.P., Timofeeva O.S., Yablochnikov E.I. Sovremennoye mashinostroyeniye: Nauka i obrazovaniye: materialy (Modern Engineering: Science and Education), Proceedings of the 8th International Scientific and Practical Conference, St. Petersburg, 2019, рр. 3–14. (in Russ.)Принципы разработки трехмерных моделей деталей вращения для их использования в технологическом проектировании / В. И. Аверченков, К. П. Помпеев, Л. В. Одинцова, В. К. Лопарев // Информационные технологии на транспорте: Сб. науч. тр. СПб: Политехника, 2003. С. 3—11.Averchenkov V.I., Pompeev K.P., Odintsova L.V., Loparev V.K. Informatsionnyye tekhnologii na transporte (Information Technology in Transport), Collection of scientific papers, St. Petersburg, 2003, рр. 3–11. (in Russ.)Mavliutov A. R., Zlotnikov E. G. Optimization of cutting parameters for machining time in turning process // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. N 327(4). P. 042069.Mavliutov A.R., Zlotnikov E.G. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2018, no. 4(327), pp. 042069.Maksarov V., Khalimonenko A. Quality assurance during milling of precision elements of machines components with ceramic cutting tools // Intern. Review of Mechanical Engineering. 2018. Vol. 12, iss. 5. Р. 437—441.Maksarov V., Khalimonenko A. International Review of Mechanical Engineering, 2018, no. 5(12), pp. 437–441.Yang Y. Machining parameters optimization of multi-pass face milling using a chaotic imperialist competitive algorithm with an efficient constraint-handling mechanism // CMES — Computer Modeling in Engineering and Sciences. 2018. Vol. 116, iss. 3. Р. 365—389.Yang Y. CMES – Computer Modeling in Engineering and Sciences, 2018, no. 3(116), рр. 365–389.Das S. R., Panda A., Dhupal D. Analysis of surface roughness in hard turning with coated ceramic inserts: Cutting parameters effects, prediction model, cutting conditions optimization and cost analysis // Ciencia e Tecnica Vitivinicola. 2017. Vol. 32. P. 127—154.Das S.R., Panda A., Dhupal D. Ciencia e Tecnica Vitivinicola, 2017, vol. 32, pp. 127–154.Bezyazychny V. F., Sutyagin A. N., Bolotein A. N. Modeling a 3D surface roughness of mating parts produced with lathe turning // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2018. N 194(2). P. 022005.Bezyazychny V.F., Sutyagin A.N., Bolotein A.N. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2018, no. 2(194), pp. 022005.Joshi V., Kumar H. Optimization of CNC Lathe Turning: A Review of Technique, Parameter and Outcome // Advances in Manufacturing and Industrial Engineering. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Singapore, 2021. P. 963—973.Joshi V., Kumar H. Advances in Manufacturing and Industrial Engineering. Lecture Notes in Mechanical Engineering, Springer, Singapore, 2021, pp. 963–973.Kovač P. et al. Modelling and Optimization of Surface Roughness Parameters of Stainless Steel by Artificial Intelligence Methods // Proc. of the Intern. Symp. for Production Research (ISPR). Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham, 2019. P. 3—12.Kovač P. et al. Proceedings of the International Symposium for Production Research, ISPR 2019, Lecture Notes in Mechanical Engineering, Springer, Cham, 2020, pp. 3–12.Jha H., Panpalia A., Suneja D., Ashpilya G., Kumar H., Gautam V. () Estimation of Surface Roughness in Turning Operations Using Multivariate Polynomial Regression // Advances in Industrial and Production Engineering. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Singapore, 2021. P. 947—957.Jha H., Panpalia A., Suneja D., Ashpilya G., Kumar H., Gautam V. Advances in Industrial and Production Engineering, Lecture Notes in Mechanical Engineering, Springer, Singapore, 2021, pp. 947–957.Andreev Y. S., Isaev R. M., Lubiviy A. V. Improvement of piezoelectric vibration sensors' performance characteristics via optimization of details' functional surfaces roughness // Journal of Physics: Conf. Series. 2018. Vol. 1015. P. 052010.Andreev Y.S., Isaev R.M., Lubiviy A.V. Journal of Physics: Conference Series, 2018, vol. 1015, pp. 052010.Jamaludin Z., Shamshol Ali N. A., Rafan N. A., Abdullah L. Effect of Cutting Forces on Surface Roughness for Varying Depth of Cut and Feed Rates in Milling Machining Process // Intelligent Manufacturing and Mechatronics. SympoSIMM. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Singapore, 2019. P. 195—203.Jamaludin Z., Shamshol Ali N.A., Rafan N.A., Abdullah L. Intelligent Manufacturing and Mechatronics. SympoSIMM 2019, Lecture Notes in Mechanical Engineering, Springer, Singapore, 2020, pp. 195–203.Бабанин В. С. Методика создания конструкторско-технологической модели детали в среде CAD-системы // Изв. вузов. Приборостроение. 2014. Т. 57, № 8. С. 21—25.Babanin V.S. Journal of Instrument Engineering, 2014, no. 8, pp. 21–25. (in Russ.)Chlebus E., Krot K. CAD 3D Models Decomposition in Manufacturing Processes // Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2016. Vol. 16, iss. 1. P. 20—29. DOI: 10.1016/j.acme.2015.09.008.Chlebus E., Krot K. Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2016, no. 1(16), pp. 20–29, DOI: https://doi.org/10.1016/j.acme.2015.09.008.Валетов В. А., Помпеев К. П. Технология приборостроения: Учеб. пособие СПб: СПбГУ ИТМО, 2013. 234 с.Valetov V.A., Pompeev K.P. Tekhnologiya priborostroyeniya (Instrumentation Technology), St. Petersburg, 2013, 234 р. (in Russ.)Бабанин В. С. Параметрическое моделирование операционных заготовок // Материалы 3-й Междунар. науч.практ. конф. „Современное машиностроение. Наука и образование“. СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. С. 577—584.Babanin V.S. Sovremennoye mashinostroyeniye. Nauka i obrazovaniye (Modern Mechanical Engineering. Science and Education), Materials of the Third International Scientific and Practical Conference, St. Petersburg, 2013, рр. 577–584. (in Russ.)Kulikov D., Yablochnikov E., Vostropyatov A., Arnst A. Method of automated design of operating the workpieces in a CAD system environment // IEEE 15th Intern. Conf. on Industrial Informatics (INDIN). 2017. P. 96—102. DOI: 10.1109/INDIN.2017.8104753.Kulikov D., Yablochnikov E., Vostropyatov A., Arnst A. 2017 IEEE 15th International Conference on Industrial Informatics (INDIN), 2017, pp. 96–102, DOI: 10.1109/INDIN.2017.8104753.Pompeev K. P., Pleshkov A. A., Borbotko V. A. Interactive Synthesis of Technological Dimensional Schemes // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2021. P. 122—135.Pompeev K.P., Pleshkov A.A., Borbotko V.A. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 2021, pp. 122–135.Помпеев К. П. Размерно-точностной анализ при автоматизированном проектировании надежных технологий // Материалы 3-й Междунар. науч.-практ. конф. „Современное машиностроение. Наука и образование“. СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. С. 600—609.Pompeev K.P. Sovremennoye mashinostroyeniye. Nauka i obrazovaniye (Modern Mechanical Engineering. Science and Education), Materials of the Third International Scientific and Practical Conference, St. Petersburg, 2013, рр. 600–609. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.