Автоматизация интерактивных процедур при проектировании технологической оснастки для станков токарной группы
Технический прогресс в машиностроении в большей степени зависит от конкурентоспособности выпускаемых машин. В то же время эта конкурентоспособность зависит от качества и себестоимости деталей, которые определяются технологией их изготовления, занимающей 30−70% в общей трудоемкости производства машин. Затраты на изготовление, приобретение и эксплуатацию технологической оснастки составляют до 20… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Аналитический обзор вопросов проектирования токарных приспособлений и постановка задачи исследования
- 1. 1. Обзор методов проектирования приспособлений
- 1. 1. 1. Традиционное проектирование
- 1. 1. 2. Автоматизированное проектирование
- 1. 2. Обзор конструкций токарных приспособлений
- 1. 3. Анализ методов проектирования технических объектов
- 1. 3. 1. Стратегии проектирования
- 1. 3. 2. Методы проектирования
- 1. 4. Постановка задачи исследования
- 1. 5. Выводы по главе 1
- 1. 1. Обзор методов проектирования приспособлений
- Глава 2. Формализация процесса проектирования технических объектов
- 2. 1. Обобщенная модель технической системы
- 2. 2. Концепция стратегии интерактивного проектирования
- 2. 3. Критериальная оценка конструктивных решений
- 2. 3. 1. Структуризация критериев
- 2. 3. 2. Формирование набора критериев для ступеней конкретизаций
- 2. 4. Выводы по главе 2
- Глава 3. Методы поддержки принятия конструкторских решений при автоматизированном проектировании токарных приспособлений
- 3. 1. Декомпозиция конструкции токарного приспособления
- 3. 1. 1. Основные элементы приспособления
- 3. 1. 2. Примеры конструктивного оформления элементов
- 3. 2. Определение весовых коэффициентов критериев
- 3. 2. 1. Критерий — надежность выполняемых функций
- 3. 2. 2. Критерий — сложность конструкции
- 3. 2. 3. Критерий — точность
- 3. 2. 4. Критерий — безопасность
- 3. 2. 5. Критерий — величина вспомогательного времени
- 3. 3. Пошаговая конкретизация конструктивных элементов приспособления
- 3. 3. 1. Алгоритм проектирования
- 3. 3. 2. Конкретизация элементов решения
- 3. 4. Структура конструкторской базы данных
- 3. 5. Выводы по главе 3
- 3. 1. Декомпозиция конструкции токарного приспособления
- Глава 4. Реализация автоматизированных методов принятия конструкторских решений
- 4. 1. Основные характеристики разработанного программного обеспечения
- 4. 2. Примеры диалоговых окон
- 4. 3. Выводы по главе 4
Автоматизация интерактивных процедур при проектировании технологической оснастки для станков токарной группы (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Актуальность работы.
Технический прогресс в машиностроении в большей степени зависит от конкурентоспособности выпускаемых машин. В то же время эта конкурентоспособность зависит от качества и себестоимости деталей, которые определяются технологией их изготовления, занимающей 30−70% в общей трудоемкости производства машин. Затраты на изготовление, приобретение и эксплуатацию технологической оснастки составляют до 20% от стоимости оборудования, а себестоимость и сроки подготовки производства в основном определяются величиной затраты труда и времени на проектирование и изготовление технологической оснастки.
Применение машиностроительной технологической оснастки позволяет значительно повысить эффективность используемого оборудования и повысить гибкость производства. Наиболее трудоемкой в проектировании и изготовлении частью технологической оснастки являются станочные приспособления.
При проектировании токарных приспособлений их конструкции сводят к типовым: патроны, центра, оправки, планшайбы. Конструкции, созданные на основе подобия, отличаются перерасходом материала, невозможностью достижения максимальных значений показателей, влияющих на качество изготовления деталей, снижением коэффициента загрузки оборудования.
Поэтому разработка эффективной методологии проектирования и создание системы помощи принятия конструкторских решений является актуальной задачей.
Цель работы:
Повышение качества и сокращение сроков проектирования токарной технологической оснастки на основе автоматизации интерактивных процедур.
Научная новизна работы заключается в следующем: установлении связей между этапами, определяющие логику интерактивного проектированияформировании структуры функциональной модели системы проектирования, особенностью которой являются знания о количестве входящих в ее состав элементов, способах и видах контактных взаимодействий, возникающими между ними, качестве изготовления, как отдельных элементов, так и узлов в сбореразработке интерактивного алгоритма поддержки принятия конструкторских решений;
— информационно-программное обеспечение процесса проектирования технологической оснастки для станков токарной группы.
Методы исследования.
При выполнении работы использовались основные положения методологии проектирования машин, технологии машиностроения, машиноведения и деталей машин, теория множеств, теория графов, системный анализ.
Практическая ценность работы состоит в разработке методического и информационного обеспечения системы автоматизированного проектирования токарной оснастки в интерактивном режиме.
Апробация работы.
Основные положения и результаты работы докладывались на семинарах кафедры «Автоматизированные системы обработки информации и управления» МГТУ «Станкин" — XI научной конференции МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН», XII научной конференции МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН», VII всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука — региону».
Публикации.
По теме диссертационной работы опубликовано шесть печатных работ.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
1. В диссертации решена задача, имеющая существенное значение для машиностроения, заключающаяся в автоматизации интерактивных процедур проектирования технологической оснастки для станков токарной группы, повышающая эффективность проектирования на основе применения критериальной системы оценки качества принимаемых решений.
2. Установлены связи между этапами проектирования технологической оснастки, отличающиеся тем, что они позволяют определить логику интерактивного проектирования.
3. Разработана структурно-функциональная модель системы проектирования, особенностью которой являются знания о входящих в ее состав элементов, способах и видах взаимодействий, возникающих между ними, качестве изготовления, как отдельных элементов, так и узлов в сборе.
4. Выбор оптимальной конструкции технологической оснастки из множества возможных вариантов ее реализации следует осуществлять с использованием оценочных условий — критериев, универсальных, используемых на всех уровнях проектирования, и специальных, применяемых только на одном уровне.
5. В работе показано, что значения критериев целесообразно определять, исходя из вероятностной оценки точностных показателей элементов технологической системы.
6. Применение теории полихроматических множеств позволило создать систему генерации критериев и повысить достоверность принятия решений на этапах проектирования.
7. Создан интерактивный алгоритм поддержки принятия конструкторских решений, позволяющий пользователю производить поиск и выбор из большого объема справочной информации, использовать и сохранять данные о созданных конструкциях, их геометрических размерах, их точностных показателей, эксплуатационных характеристиках и конструктивных элементах.
8. Разработано информационно-программное обеспечение процесса проектирования технологической оснастки для станков токарной группы.
9. Рекомендованы результаты работы для предприятий машиностроения и для учебных специальностей 151 001, 230 105, 230 102.
Список литературы
- Илыщкий В.Б. Совершенствование теории проектирования станочных приспособлений на основе конструкторско-технологического обеспечения их эксплуатационных свойств. Дисс. на соиск. д.т.н. Брянск, 1994 540 с.
- Корсаков B.C. Основы конструирования приспособлений в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1971.-287 с.
- Ильицкий В.Б., Микитянский В. В., Сердюк Л. М. Станочные приспособления. Конструкторско-технологическое обеспечение эксплуатационных свойств. -М.: Машиностроение, 1989.-208 с.
- Здор В.А. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств базовых деталей универсально-сборных приспособлений (УСП). Дисс. на соиск. к.т.н. М., 1978.-138 с
- Универсально-сборная и переналаживаемая оснастка//А.И. Жабин, Г. П. Холод, В. А. Здор и др. Киев: Техника, 1982.-263 с.
- Колесов И.М. Основы технологии машиностроения: Учеб. для машиностроит. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1999. — 591 с.
- Бирюков В.Д. и др. Переналаживаемая технологическая оснастка. М.: Машиностроение, 1988.
- Ансеров М.А. Приспособления для металлорежущих станков. М.: Машиностроение, 1975.
- Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. М.: Машиностроение, 1984. — Т.1 Под ред. Б. Н. Вардашкина, A.A. Шатилова, 1984 — 592 с. Т.2 Под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского, 1984 — 656 с.
- Ю.Схиртладзе А. Г. Технологическая оснастка машиностроительных производств. Учебное пособие. В 2 ч. М.: МГТУ «Станкин», 1998.-Ч.2, 615 с.
- П.Ракович А. Г. Автоматизация проектирования приспособлений для металлорежущих станков. — JL: Матгиз. 1960.
- Ильицкий В.В., Ерохин В. В. Проектирование технологической оснастки: учеб. пособие. — Брянск: БГТУ, 2006. 123 с.
- Половинкин А.И. ЭВМ: поиск новых технических решений. Наука и жизнь, 1976, № 10, с. 54 61.
- Базров Б. М. Модульный принцип построения механосборочного производства. // Вестник машиностроения. 1993. № 12.
- Базров Б. М. Концепция модульного построения технологических средств, механосборочного производства.//Вестник машиностроения. 1996 № 2.
- Базров Б. М. Совершенствование производства деталей на основе модульной технологии. М.:Информпрнбор, 1989. Вып. 4. ТС-9. Техноло-логня приборостроения.
- Косов М.Г., Симанженков К. А., Толкачева И. М., Митрофанов Г. В., Корзаков A.A. Информационная модель контакта узлов и деталей технологического оборудования. М.: ИЦ ГОУ МГТУ «Станкин», 2004. -132 с.
- Коловский М.З., Евграфов А. Н., Семёнов Ю. А., Слоущ A.B. Теория механизмов и машин. М.: Издательский центр «Академия», 2006. -560с.
- Балакшин Б.С. Основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, 1969. — 559 с.
- Клепиков В.В., Бодров А. Н., Семичастнов Ю. И. Основы технологии машиностроения: Учебное пособие для учреждений среднего профессионального образования. М.: Центр инноваций в педагогике, 1998.-560 с.
- Хубка В. Теория технических систем: Пер. с нем.— М.: Мир, 1987. — 208 с.
- Ксенофонтова М. М. Выявление ключевых недостатков в технических системах
- Нилов А. П. Применение диверсионного анализа при верификации концепций
- Соколов Е.В. Выбор станочных приспособлений на основе классификаторов деталей и оснастки: Учебное пособие / Ун-т технического прогресса в машиностроении. М.: Машиностроение, 1986. 44 с.
- Корсаков B.C. и др. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении. М.: Машиностроение, 1985. 310 с.
- Егоров М.Е. Технология машиностроения. М.: Высш. шк., 1965. 580 с.
- Груфер М. САПР и автоматизация производства. /Зиммерс Э./ М.: Мир, 1987.-528 с.
- Рыбаков A.B. Создание автоматизированных систем в машиностроении / Рыбаков A.B., Евдокимов С. А., Меленина Г. А. М.: МГТУ «Станкин», 2001. — 157 с.
- Справочник технолога-машиностроителя. Т.1. Под ред. А. Г. Касиловой и Р. К. Мещерякова. 4-е изд. М.: Машиностроение, 1985.
- Гусев A.A., Ковальчук Е. Р., Колесов И. М. и др. Технология машиностроения (специальная часть). М.: Машиностроение, 1983.
- Степанов Ю.С. Современные конструкции станочных оправок. — М.: Машиностроение, 1996. 184 с.
- Базров Б.М., Сорокин А. И. и др. Альбом по проектированию приспособлений. М.: Машиностроение, 1991. 120 с.
- Горохов В.А. Проектирования и расчет приспособлений. Мн.: Высш. шк., 1986.-238 с.
- Горошкин А.К. Приспособление для металлорежущих станков: Справочник 7-е изд. М: Машиностроение, 1979. — 303 с.
- Белоусов А.П. Проектирование станочных приспособлений: Учебное пособие для учащихся техникумов 3-е изд. М.: Высш. шк., 1980. — 240 с.
- Фещенко В.Н. Токарная обработка 6-е изд. — М.: Высш. шк., 2005. — 303 с.
- Банников Е.А. Справочник токаря — 2-е изд. — Ростов н/Д.: Феникс, 2007.-400 с.
- Дунаев П.Ф. Детали машин. Курсовое проектирование. / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. М.: Машиностроение, 2003. — 536 с.
- Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. М.: высшая школа, 1966. — 362 с.
- Иванов М.Н. Детали машин. Учебник. М.: Высшая школа, 1991.-383 с.
- Реймерс А.Н. Основы конструирования машин. -М.: Машиностроение, 1965.-228 с.
- Решетов Д.Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 1975. — 517 с.
- Корчак С.Н., Ракович А. Г., Синицин Б. Н. Системы автоматизированного проектирования технологических процессов, приспособлений и режущих инструментов. М.: Машиностроение, 1988.
- Аверченков В.И., Каштальян H.A., Пархутик А. П. САПР технологических процессов, приспособлений и режущихинструментов: учебное пособие д/вузов. — Мн.: Высшая школа, 1993. -288 с.
- Джонс Дж. К. Методы проектирования. — М.: Мир, 1986. 328 с.
- Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие решений. М.: Мир, 1969. — 442 с.
- Половинкин А.И. Основы инженерного творчества. М.: Машиностроение, 1988.-368 с.
- А. Suess, К. Felber, J. Sprotte u.s.w. Konstruktionsbeispiele. VEB Fachbuchverlag, Leipzig, 1970.
- Прохоров А.Ф. Общая методология проектирования машин. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1994. — 45 с.
- Плужников А.И. Применение морфологического анализа для поиска рациональных структур и компоновок механизмов. Методическая разработка ИПК Минживмаш. Люберцы, 1987.
- Чус A.B., Данченко В. Н. Основы технического творчества. Киев, 1982.
- Информационно-вычислительные системы в машиностроении CALS-технологии / Ю. М. Соломенцев, В. Г. Митрофанов, В. В. Павлов, Л. В. Рыбаков М.: Наука, 2003, 292 с.
- Машиностроение. Энциклопедия / Ред. совет: К. В. Фролов (пред.) и др. -М.: Машиностроение.