Обеспечение технологичности конструкций изделий машиностроения по информационным моделям

• Автор: Говорков, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ТЕРМИНОВ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ИЗДЕЛИЯ
1.1 Существующие методы обеспечения технологичности конструкции изделия
1.1.1 Понятие технологичности конструкции изделия
1.1.2 Основные задачи анализа технологичности конструкции изделия
1.1.3 Оптимизация проектного решения
1.1.4 Проблемы обеспечения технологичности конструкции изделия
1.2 Способы формализации объектов производственной среды
1.2.1 Конструктивно - технологические модели представления изделия
1.2.2 Существующие подходы к формализации и автоматизации некоторых задач обеспечения технологичности конструкции изделия
1.2.3 Существующие алгоритмы автоматизированного решения задач обеспечения технологичности конструкции
1.3 Критерии оценки технологичности конструкции изделия
1.3.1 Общие критерии ТКИ
1.3.2 Ресурсные критерии ТКИ
1.3.3 Качественная оценка технологичности
1.3.4 Количественная оценка технологичности
1.4 Возможности использования средств современных САПР для решения задач обеспечения технологичности конструкций изделия
1.5 Выводы по главе
1.6 Цели и задачи исследования
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ
ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ
2.1 Задачи и методика исследования
2.1.1 Основные требования к разрабатываемой модели
2.1.2 Основная задача исследования
2.1.3 Методика исследования
2.2 Общие сведения о теории распознавания образов
2.2.1 Понятия теории распознавания образов
2.2.2 Структура и состав данных информационной модели изделия
2.3 Принципы построения информационной модели изделия
2.3.1 Особенности информационной модели изделий авиационной техники
2.3.2 Исходные данные для формирования информационной модели изделия
2.3.3 Принципы структуризации параметров изделия
2.3.4 Понятие конструктивного элемента как элемента описания технологического процесса
2.4 Концепция разработки автоматизированной системы анализа ТКИ в условиях САПР КПП и ТПП
2.5 Представление объектов производственной среды в информационной модели
2.5.1 Метод исследования объектов
2.5.2 Объект «деталь»
2.5.3 Объект «технологическая система»
2.5.4 Объект «технологический процесс»
2.5.5 Объект «конструктивное решение»
2.5.6 Способ представления знаний при формировании модели
2.6 Обоснование целесообразности использования экспертных компонентов для решения задач обеспечения технологичности конструктивных элементов
2.7 Выводы по главе
3. МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПРИ АНАЛИЗЕ
ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ В МАШИНОСТРОЕНИИ
3.1 Обоснование выбора и характеристика изделия как объекта отработки методики
3.1.1 Выбор системы трехмерного моделирования для отработки методики
3.1.2 Выбор объекта апробации методики
3.2 Методика разработки информационной модели
3.2.1 Основные задачи разработки информационной модели
3.2.2 Общая последовательность разработки информационной модели
3.2.3 Анализ структуры изделия
3.3 Подготовка исходной информационной модели
3.3.1 Построение информационной модели на основе трехмерного представления изделия
3.3.2 Анализ исходной информационной модели
3.4 Выбор состава объектов производственной среды на основе информационной модели
3.4.1 Выбор технологических операций
3.4.2 Выбор технологического оборудования
3.5 Формирование и анализ конструктивных решений проектирования изделия с учетом заданных критериев технологичности
3.5.1 Алгоритм качественной оценки технологичности конструкции изделия
3.5.2 Алгоритм количественной оценки технологичности конструкции изделия
3.6 Выводы по главе

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ В СИСТЕМЕ АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ
4Л Общие принципы формирования системы
4.2 Построение информационной базы системы
4.3 Формирование технологичной модели детали
4.3.1 Этап распознавания модели
4.3.2 Этап формирования конструктивных решений
4.3.3 Этап оценки ТКИ с учетом состава технологических операций
изготовления детали
4.3.4 Проверка результатов формирования информационной модели
изделия средствами системы МКЭ анализа Апяув
4.3.5 Оценка результатов анализа
4.3.6 Оптимизация конструкции детали
4.4 Программная реализация алгоритмов анализа технологичности
изделий
4.4.1 Запуск программы
4.4.2 Тестирование модуля «информационная модель изделия»
4.4.3 Модуль «технологический контроль»
4.4.4 Модуль «база данных»
4.4.5 Модуль «база знаний»
4.5 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
АКТЫ ВНЕДРЕНИЙ

варианты конструктивных решений, производится управление процессом отработки на технологичность, проводится проектирование новых деталей.
Важный момент в количественной оценке технологичности - выбор показателей технологичности. В [39] рекомендуется использовать следующие показатели технологичности:
1) технологическая себестоимость;
2) трудоемкость;
3) унификация изделия, ку;
4) унификация сборочной единицы, /су.с.е.;
5) унификация деталей изделия, куА;,
6) унификация КЭ, кэ п;
7) стандартные изделия, кст ;
8) стандартизация сборочной единицы, /ссх.с,;
9) стандартизация деталей, кл;
10) коэффициент повторяемости, кпов;
Н) масса изделия, М;
12) удельная материалоемкость, кум.
13) коэффициент используемого материала, ки м;
14) коэффициент применяемости материала, кпм;
15) коэффициент точности обработки, /сти;
16) коэффициент шероховатости поверхности, /сш;
17) коэффициент сборности, /ссб;
18) коэффициент перспективного использования в других изделиях,
А'П.М
Технологичность должна оцениваться минимальным, но достаточным количеством показателей.
В общем случае, технологичность производства изделия есть оценка ресурсов, затрачиваемых на подготовку производства и производство в соответствии с моделью изделия. Для большинства технологических операций можно определить трудоемкость и стоимость. Оценка технологичности, базирующаяся на основе трудоёмкости и стоимости операции, может быть легко рассчитана для всего изделия. Так, например, основными и универсальными показателями технологичности конструкции при оценке нескольких вариантов, согласно [80], являются:
1) трудоемкость изготовления изделия Т;
2) технологическая себестоимость С.
Следует отметить, что оценки технологичности базирующиеся на оценках стоимости и трудоемкости применимы не только на стадиях КПП, но и на большинстве остальных стадиях подготовки производства и жизненного цикла изделия в целом от концептуального проектирования изделия до утилизации. Кроме того, такие оценки позволяют сравнивать технологичность изделия не только в рамках одного жизненного цикла, но и между этими этапами. Современные методы оценки технологичности