Введение к работе
Актуальность При автоматизации машиностроительного производства используются системы конструкторско-технологической подготовки, в основу которых положено представление узлов и деталей конструктивными и технологическими элементами или макросами. В цикле проектирования, в силу того, что на этапах конструїсторскои и технологической подготовки они выполняют различные функции даже при сквозной автоматизированной системе проектирования их представление может быть различным. Однако, при моделировании этапов жизненного цикла изделия кроме необходимости представления графической информации на каждом из этапов проектирования возникает необходимость оценки путем анализа соответствия функций, выполняемых машиной, ее служебному назначению.
Поэтому для автоматизации процесса конструкторско-технологической подготовки при моделировании всего жизненного цикла изделия необходима разработка формальных методов и программных средств системы автоматизированного представления информации о технологической машине и ее деталях , охватывающих как конструкторскую, технологическую, так и расчетную информацию о детали или конструкции. Например, при моделировании точности технологического оборудования или оснастки имеющаяся информация, которую несут конструктивные и технологические элементы недостаточна, например, не позволяет учитывать влияние свойств поверхностного слоя детали, состояние поверхностей, отклонение формы, существенно влияющие на характер взаимодействия деталей ТО и, как следствие этого, на точность самого ТО. Поэтому повышение эффективности проектирования невозможно без разработки в конструкторских и технологических подсистемах системы автоматизации анализа проектируемого ТО и технологических процессов. Этим определяется актуальность проведенных в работе исследований.
Щель работы. Повышение эффективности проектирования при комплексной конструкторско-технологической подготовке производства на основе структуризации геометрической и жесткостной информации, позволяющей на каждом этапе проектирования осуществлять анализ состояния ТО и его соответствие служебному назначению.
Научная новизна. Состоит в выявлении существа силовых связей между деталями ТО и представлении на этой основе деталей ТО набором
нетвердотельных расчетных макроэлементов, позволяющих описать связь между множеством геометрических, физико-механических характеристик расчетных макроэлементов и точностными, жесткостными параметрами ТО.
Отказ от представления макроэлементов в виде твердотельных позволил разработать методику представления конструкторской, технологической информации и информации для анализа состояния ТО совокупностью объемных, поверхностных и проволочных макроэлементов, дающую возможность учесть размерные связи между деталями с учетом отклонений форм и положений поверхностей, связи свойств материалов, как объемов так и поверхностей деталей. Дискретизация макроэлементов на соответствующие наборы конечных элементов и объединение их в узлы ТО дает возможность во-первых отобразить трехмерный образ изделия и во-вторых одновременно получить значение точности, контактной и изгибной жесткости, виброустойчивости и других параметрах на этапах проектирования.
Использование при проектировании разработанных расчетных макроэлементов позволяет в проектных работах кроме отображения необходимой графической информации получить одновременно показатели или дать оценки технических параметров ТО на соответствие служебному назначению, что важно при разработке систем моделирования этапов жизненного цикла изделия.
Методы исследования. Теоретические исследования проводились на базе основных положений технологии машиностроения, теории графов, пространственных размерных цепей, дискретной модели точности, теории упругости, метода конечных элементов.
Практическая ценность. Разработанная методика структуризации графической, точностной и прочностной информации, создает предпосылки для повешения качества проектных решений. Практическую ценность представляет разработанная модель трехмерного отображения наладки для расчета составляющих погрешности: динамической и установки.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на НТС ИКТИ РАН и получили положительную оценку.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, на 2/5 страницах машинописного текста, содержащий 81 рисунков, 3J таблиц, і приложений, список литературы 104 наименования.
