Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 6
Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Направления развития многооперационных станков
1.2. Определение компоновки многооперационного станка и ее влияния на технико-экономические показатели станка 18
1.3. Системы проектирования металлорежущих станков (компоновок) 22
1.4. Общие выводы, цель и задачи исследования 36
Глава 2. РАЗРАБОТКА ИНФ0РМАВД0НН0-П0ИСК0В0Г0 ЯЗЫКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПОНОВОК АГРЕГАТИРОВАННЫХ МН0Г00ПЕРАЦИ0Н НБК СТАНКОВ 42
2.1. Анализ известных методов кодирования компоновок станков, их основных функций
и технических характеристик 42
2.2. Метод кодирования и классификации компоновок многооперационных станков 55
2.3. Информационно-поисковый язык системы автоматизированного проектирования компоновок агрегатированных многооперационных станков. Связь-информационно-поискового языка с языком проектирования 64
Выводы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И ФОРМИРОВАНИЕ НОІУШНКІІАТУРН УНИФИЦИРОВАННЫХ УЗЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ АГРЕГАТИРОВАННЫХ МНОГООПЕ РАЦИОННЫХ СТАНКОВ 74
3.1. Систематизация основных технических характеристик агрегатированных многооперационных станков 74
3.2. Анализ применяемости компоновок агрегатированных многооперационных станков и составляющих их унифицированных узлов 82
3.3. Разработка метода оценки подобия структурной конфигурации компоновок агрегатированных многооперационных станков 105
3.4. Определение типоразмерного ряда унифицированных узлов, необходимых для проектирования многооперационных станков.(Определение варианта материального обеспечения) 114
Выводы 121
Глава 4. СОЗДАНИЕ БАНКА ДАННЫХ МНОГООПЕРАЦИОННЫХ СТАНКОВ И УНИФИЦИРОВАННЫХ УЗЛОВ 124
4.1. Определение задач, способа организации и содержания информационного обеспечения САПР компоновок агрегатированных многооперационных станков 124
4.2. Создание базы данных многооперационных станков. Дерево базы данных 127
4.3. Создание базы данных унифицированных узлов. Дерево базы данных 150
4 4.4. Решение задач информационного обеспечения автоматизированного проектирования в режиме запросов 160
Выводы 180
Глава 5. СОЗДАНИЕ МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОМПОНОВОК АГРЕГАТИРОВАННЫХ МН0Г00ПЕРА ЩОННЫХ СТАНКОВ. СИНТЕЗ ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ КОМПОНОВОК СТАНКОВ 182
5.1. Определение общей схемы процесса проектирования компоновок агрегатированных многооперационных станков. Система критериев проектирования 182
5.2. Разработка метода автоматизированного проектирования компоновок агрегатированных многооперационных станков из унифицированных узлов известного материального обеспечения 192
5.3. Проектирование теоретически возможных компоновок многооперационных станков 213
Выводы 223
Глава 6. АНАЛИЗ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ КОМПОНОВОК АГРЕГАТИРОВАННЫХ МНОГООПЕРАЦИОННЫХ СТАНКОВ 226
6.1. Автоматизированный расчет геометрических погрешностей компоновки станка 226
6.2. Автоматизированный расчет упругих погрешностей компоновки станка 239
6.3. Исследование возможности автоматизированного проектирования на уровне унифицированных механизмов. Расчет и выбор винтовых механизмов приводов подач 245
Вывода 252
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 253
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНЖОВ 256
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Введение к работе
Для успешного выполнения Постановления ЦК КПСС и СМ СССР "О значительном повышении технического уровня и конкурентоспособности металлообрабатывающего, литейного и деревообрабатывающего оборудования и инструмента" необходимо, прежде всего, повысить качество проектирования новых изделий. Это в полной мере относится к таким сложным объектам, как многооперационные станки с числовым программным управлением (ЧПУ), предназначенные для комплексной механической обработки корпусных деталей в условиях мелкосерийного и серийного производства.
Наиболее эффективного решения задачи выпуска высококачественных многооперационных станков можно достигнуть путем сочетания комплексной автоматизации всех этапов создания новых станков (научно-исследовательские работы, проектирование, изготовление) с использованием агрегатно-модульного принципа построения многооперационных станков из ограниченного набора унифицированных узлов, получившего в последние годы достаточно широкое распространение в СССР и за рубежом.
Одна из основных задач, решаемых на этапе эскизного проектирования агрегатированных многооперационных станков - выбор компоновки, оказывающей существенное влияние на технико-экономические показатели станка (точность, жесткость, виброустойчивость, производительность и т.д.). Обоснованная оценка этого влияния и выбор рационального варианта компоновки требуют больших затрат времени и труда проектировщиков. При традиционном проектировании практически невозможно с достаточной полнотой рассчитать, оценить и Go-поставить все возможные варианты компоновок агрегатированных многооперационных станков, соответствующих конкретным условиям производства.
Повышение эффективности проектирования компоновок агрегати-рованных многооперационных станков является одним из способов преодоления противоречия между все возрастающим объемом проектных работ и необходимостью сокращения сроков проектирования. Решить этот вопрос можно только путем применения вычислительной техники, позволяющей качественно изменить сам процесс проектирования, освободить конструктора от необходимости выполнения большого количества рутинных работ.
Актуальность задачи повышения эффективности конструкторского труда подтверждается тем, что объем работ в проектировании к 1980 г. примерно в 40 раз превысил обеспечение кадрами / 10 /.
Необходимость и важность расширения автоматизации проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ путем создания систем автоматизированного проектирования (САПР) была особо подчеркнута на ХХП съезде КПСС, а также в Постановлении ЦК КПСС и СМ СССР "О мерах по ускорению научно-технического прогресса в народном хозяйстве".
До последнего времени основное внимание уделялось автоматизации инженерно-технических расчетов и разработке САПР отдельных элементов станков (шпиндельных узлов, приводов главного движения и подач и т.д.). Создание САПР металлорежущих станков с ЧПУ (компоновок) является новым и перспективным направлением исследований и разработок в СССР и за рубежом, возникновение которого обусловлено современным уровнем развития конструкций, методов расчета и проектирования оборудования с ЧПУ, требованиями повышения эффективности труда конструктора. Под эффективностью проектирования понимается повышение качества и технико-экономического уровня создаваемых агрегатированных многооперационных станков путем обоснованного выбора компоновки будущего станка, сокращение сроков и уменьшение трудоемкости проектирования.
Для решения поставленной задачи повышения эффективности проектирования коглпоновок агрегатированных многооперационных станков автором диссертации создано и представлено к защите методологическое обеспечение процесса автоматизированного проектирования; разработан информационно-поисковый язык; исследована и сформирована номенклатура унифицированных узлов, используемых при проектировании; создан банк данных многооперационных станков и банк данных унифицированных узлов; разработано математическое и программное обеспечение процесса синтеза возможных и анализа (по ряду критериев) альтернативных вариантов компоновок агрегатированных многооперационных станков; исследована возможность автоматизации проектных работ на уровне унифицированных механизмов. Результаты работы предназначены для использования в конструкторских бюро, занимающихся разработкой агрегатированного металлорежущего оборудования с ЧПУ.
Диссертация выполнена на кафедре металлорежущих станков Московского ордена Трудового Красного Знамени станкоинструментально-го института и кафедре металлорежущих станков и средств автоматизации Уфимского ордена Ленина авиационного института им.Серго Орджоникидзе.
Диссертация связана с хоздоговорной работой, проводимой на кафедре МС и СА УАИ им.Серго Орджоникидзе по заданию ЭНИМСа. (Руководитель работ в ЭНИМСе д-р техн. наук О.И.Аверьянов, в УАИ -канд. техн. наук, доцент А.Л.Воронов.) Совместные исследования (тема 2-03-83, № ГР 01830000832) осуществляются в рамках выполняемого в ЭНИМСе цикла работ по решению научно-технических проблем, определенных планами Госкомитета по науке и технике при СМ СССР; проблема 0.16.06. - "Создать комплексные автоматизированные участки для механической обработки деталей, управляемые ЭВМ, и основанные на использовании оборудования с ЧБУ, обеспечивающие повы - 9 шение в 4-5 раз производительности труда в серийном и мелкосерийном производстве" (Приложение № 15 к постановлению ГКНТ от 5 ноября 1976 г. Л 390.)
Автор считает своим долгом выразить признательность научному руководителю Заслуженному деятелю науки и техники РСФСР,д-ру техн. наук, профессору В.Э.Пушу, а также д-ру техн. наук О.И.Аверьянову и канд. техн. наук, доценту А.Л.Воронову за внимание и помощь при выполнении работы.
