Введение к работе
Актуальность. При автоматизации технологических процессов возникает задача оценки точности технологического оборудования на этапе проектирования В настоящее время при оценке точности определилось три метода 1) метод теории размерных цепей, 2) метод координатных систем с деформированными связями Б М Базрова, 3) дискретная модель точности
Первый метод основан на представлении размерных связей деталей и узлов оборудования исходя из геометрических соображений Во втором методе узлы и детали представляются как абсолютно твердые тела, взаимодействующие между собой через упругие связи Третий метод основан на представлении узлов и стыков в виде множества объемных и поверхностных элементов, взаимодействующих между собой как путем непосредственного контакта, так и через упругие связи
Методы требуют решения контактной задачи между реально стыкуемыми поверхностями, имеющими отклонения размеров, форм, положения, а так же волнистость и шероховатость
Условия прилегания стыкуемых поверхностей определяются их точностью, в большинстве случаев имеющей вероятностную природу При создании математических точностных моделей стыкуемые поверхности, как правило, задаются упрощенно, так как современные метрологические методы оценки точности поверхностей не позволяют воспроизвести геометрический образ реальной поверхности детали Например, показатель отклонения формы поверхности не позволяет по одному его значению воссоздать реальный геометрический образ
Поэтому разработка математических информационных моделей построения геометрического образа изделия, максимально приближенного к реальному образу, при автоматизированном конструкторско-технологическом проектировании процессов является актуальной В результате решения указанной задачи повышается качество прогнозирования точностных параметров технологического оборудования
Цель работы. Повышение эффективности автоматизированного проектирования на основе создания математических моделей стыкуемых поверхностей, приближенных к реальному профилю и разработка на этой основе информационной модели автоматизированного построения реального геометрического образа изделий
Для достижения поставленной цели решены следующие задачи 1) раскрыта сущность размерной структуры, 2)созданы математические модели геометрических образов деталей и изделий, 3) созданы геометрические образы технических поверхностей Разработана информационная модель, а также алгоритмы и программы для построения геометрического образа изделия, приближенного к реальному прототипу
Научная новизна. В результате исследования физической сущности процессов взаимодействия узлов технологического оборудования установлены связи между техническими требованиями к поверхностям и их геометрическим образом, приближенным к реальному прототипу
На защиту выносятся:
Установление аналитических связей между поверхностями деталей
Модели построения трехмерного геометрического образа изделий с учетом отклонений размеров, положений и формы
Разработка принципов и правил построения реальной технической поверхности по заданным техническим требованиям чертежа, информационное, алгоритмическое и программное обеспечение
Методы исследования. При выполнении работы использовались положения технологии машиностроения, метрологической информатики, аналитической геометрии в пространстве, теория матриц, системы линейных уравнений, теории упругости
Практическая ценность работы состоит в разработке информационного и методического обеспечения подсистемы автоматизировашюй технологической подготовки производства в виде интегрированной подсистемы построения образа детали и ее технической
поверхности, реализованной на языке программирования Pascal в среде программирования Delphi 7
Реализация работы. Результаты работы были использованы в учебном процессе на кафедре «Основы конструирования машин» МГТУ «Станкин»
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на семинарах кафедры «Основы конструирования машин» МГТУ «Станкин», международной научно-технической конференции «Информационные технологии в науке, образовании и промышленности», Архангельск-Мирный, 12-14 мая 2005 г
Публикации По теме диссертационной работы опубликовано 5 печатных работ
Структура и объем работы. Основное содержание диссертации изложено на 185 страницах машинописного текста, илшострированного 72 рисунками и 14 таблицами Текст диссертации состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы (103 наименования) и приложений Общий объем работы 247 страниц
